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Les planètes

École primaireInterdisciplinaireGravité planétaire sphérique calculée à partir des rayons moyens, masses et périodes de rotation sidérale signées arrondis de JPL

Choisissez une planète, puis éloignez d’elle la sonde de masse orange en la faisant glisser. Comparez le poids à la surface et à une distance d’un rayon au-dessus de celle-ci.

3D

Faites glisser l’appareil pour le régler. Faites glisser l’arrière-plan pour le faire pivoter. Faites défiler pour zoomer.

Carnet de mesures

Modifiez la configuration, testez une prédiction et enregistrez le résultat. Jusqu’à 12 instantanés sont conservés.

À propos de cette expérience

Examinez huit destinations et déplacez la même sonde de masse au-dessus de chaque planète. Comparez le rayon, la gravité, le poids et la vitesse de libération, en distinguant la masse de la force de gravité.

Objectifs pédagogiques

  • Distinguez la masse d’une sonde, exprimée en kilogrammes, de son poids, exprimé en newtons.
  • Testez la variation de la gravité en fonction de l’inverse du carré de la distance au centre.
  • Comparez les planètes à l’aide de calculs sphériques cohérents fondés sur leur rayon moyen.

Comment l’utiliser

  1. 1Notez le poids d’une sonde de 50 kg à la distance correspondant au rayon moyen de la Terre.
  2. 2Visitez Mars et Jupiter sans modifier la masse de la sonde.
  3. 3Doublez la distance au centre et vérifiez si l’accélération est divisée par quatre.
  4. 4Faites tourner Vénus et comparez le sens de sa rotation à celui de la Terre.

Le modèle

La masse de la sonde reste inchangée lorsque sa destination change.
La vitesse de libération suppose l’absence d’atmosphère et de propulsion supplémentaire.
Une hauteur égale à un rayon planétaire double la distance au centre.

Hypothèses

  • Les données physiques arrondies proviennent des paramètres physiques planétaires du JPL ; la constante gravitationnelle vaut 6,67430 fois dix puissance moins onze en unités SI.
  • Chaque planète est modélisée comme une sphère de rayon moyen. L’aplatissement, l’accélération centrifuge, l’atmosphère et l’inclinaison axiale sont omis.
  • Toutes les planètes occupent le même cadre d’inspection ; la scène ne constitue donc pas une comparaison de tailles. Les géantes gazeuses n’ont pas de surface solide pour atterrir au rayon du modèle. Les bandes de surface et les anneaux sont schématiques.

À essayer en classe

  1. Q1Pourquoi une planète plus massive n’a-t-elle pas toujours une gravité de surface plus élevée ?
  2. Q2Que devient le poids si la masse de la sonde double alors que l’altitude reste fixe ?

Foire aux questions

Pourquoi la gravité peut-elle différer d’une valeur équatoriale publiée ?

Ce modèle utilise un rayon moyen sphérique et exclut l’accélération due à la rotation. La gravité équatoriale effective publiée peut être calculée à partir d’un rayon équatorial et inclure la rotation.

Que signifie une période de rotation négative ?

Elle désigne une rotation sidérale rétrograde par rapport à la convention habituelle de rotation prograde. La période signée indique le sens de rotation, et non une durée négative.