# L’interaction gravitationnelle en 3ème : cours et exercices corrigés

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Deux objets qui ont une masse s’attirent : c’est l’interaction gravitationnelle. Elle agit à distance et augmente avec les masses. Le poids d’un objet est la force d’attraction exercée par la Terre sur lui.

Méthode :
1. Identifier les deux objets qui ont une masse.
2. Constater l’attraction mutuelle, même sans contact.
3. Relier le poids à l’attraction de la Terre.

Exemple résolu : Pourquoi la Lune tourne-t-elle autour de la Terre ?
- La Terre et la Lune ont une masse et s’attirent à distance.
- Cette attraction gravitationnelle maintient la Lune sur sa trajectoire.
Réponse : L’attraction gravitationnelle entre la Terre et la Lune.

À retenir :
- Deux masses s’attirent à distance.
- Le poids est la force de gravitation exercée par la Terre.

Exercices corrigés :

1. (facile) L’interaction gravitationnelle entre deux objets est toujours :
   Réponse : attractive
   Explication : Deux objets qui ont une masse s’attirent : l’interaction gravitationnelle est attractive.
2. (facile) Sur Terre, le poids d’un objet est une force dirigée :
   Réponse : verticalement vers le bas
   Explication : Le poids est dirigé verticalement, vers le bas (vers le centre de la Terre).
3. (facile) L’interaction gravitationnelle entre deux objets est :
   Réponse : attractive
   Explication : Deux objets ayant une masse s’attirent toujours.
4. (facile) Qu’est-ce qui maintient la Lune en orbite autour de la Terre ?
   Réponse : l’attraction gravitationnelle de la Terre
   Explication : La Terre attire la Lune : cette force courbe sa trajectoire.
5. (facile) L’interaction gravitationnelle est une action :
   Réponse : à distance
   Explication : Les astres s’attirent sans se toucher.
6. (facile) Quel astre est au centre du Système solaire ?
   Réponse : le Soleil
   Explication : Les planètes tournent autour du Soleil, qui les attire.
7. (facile) Un objet lâché près du sol tombe parce que :
   Réponse : la Terre l’attire
   Explication : La Terre exerce une attraction gravitationnelle sur tout objet.
8. (facile) Quel savant a formulé la loi de la gravitation universelle ?
   Réponse : Isaac Newton
   Explication : Newton a publié la loi de la gravitation universelle en 1687.
9. (moyen) Si la distance entre deux astres augmente, la force d’attraction gravitationnelle entre eux :
   Réponse : diminue
   Explication : Plus les objets sont éloignés, plus l’attraction gravitationnelle est faible.
10. (moyen) Qu’est-ce qui maintient la Lune sur son orbite autour de la Terre ?
   Réponse : l’attraction gravitationnelle de la Terre
   Explication : La Terre attire la Lune : c’est l’attraction gravitationnelle qui la maintient en orbite.
11. (moyen) Que ferait la Terre si le Soleil cessait brusquement de l’attirer ?
   Réponse : elle partirait en ligne droite
   Explication : Sans force, un objet en mouvement continue en ligne droite à vitesse constante (principe d’inertie).
12. (moyen) La Lune est à environ 384 000 km de la Terre. Combien de fois la distance Paris-Marseille (environ 640 km) cela représente-t-il ?
   Réponse : 600
   Explication : 384 000 ÷ 640 = 600.
13. (moyen) Si la distance entre deux objets augmente, la force gravitationnelle entre eux :
   Réponse : diminue
   Explication : Plus les objets sont éloignés, plus l’attraction est faible.
14. (moyen) La Lune met environ 27 jours pour faire le tour de la Terre. Combien de tours fait-elle en 135 jours ?
   Réponse : 5
   Explication : 135 ÷ 27 = 5 tours.
15. (moyen) Un satellite artificiel reste en orbite autour de la Terre grâce :
   Réponse : à l’attraction gravitationnelle de la Terre
   Explication : L’attraction de la Terre courbe sa trajectoire en permanence.
16. (moyen) Si la masse de l’un des deux objets augmente, la force gravitationnelle entre eux :
   Réponse : augmente
   Explication : La force gravitationnelle est proportionnelle au produit des masses.
17. (moyen) La Terre fait le tour du Soleil en 365 jours environ. Combien de jours faut-il pour 2 tours ?
   Réponse : 730
   Explication : 2 × 365 = 730 jours.
18. (moyen) Pour une personne sur Terre, quelle attraction est la plus forte ?
   Réponse : celle de la Terre
   Explication : La Terre est très proche : son attraction domine largement.
19. (moyen) La force exercée par la Terre sur la Lune et celle exercée par la Lune sur la Terre ont :
   Réponse : la même valeur
   Explication : Les deux forces d’une interaction ont la même valeur et des sens opposés.
20. (moyen) Le poids d’un objet sur Terre est une approximation de :
   Réponse : la force gravitationnelle exercée par la Terre
   Explication : Le poids est presque égal à l’attraction gravitationnelle de la Terre.
21. (moyen) L’unité de l’intensité de la pesanteur g est :
   Réponse : le newton par kilogramme (N/kg)
   Explication : g = P ÷ m : des newtons divisés par des kilogrammes.
22. (moyen) Mars fait le tour du Soleil en environ 687 jours. Combien de jours faut-il pour 2 tours ?
   Réponse : 1374
   Explication : 2 × 687 = 1374 jours.
23. (moyen) Les marées sont principalement dues à l’attraction :
   Réponse : de la Lune
   Explication : La Lune attire les océans, ce qui crée les marées.
24. (moyen) Pourquoi les planètes tournent-elles autour du Soleil, et non l’inverse ?
   Réponse : le Soleil est beaucoup plus massif
   Explication : Le Soleil contient presque toute la masse du Système solaire : c’est lui qui domine l’attraction.
25. (moyen) Un objet en chute libre près du sol, si l’on néglige l’air, n’est soumis qu’à :
   Réponse : son poids
   Explication : Chute libre : seule l’attraction de la Terre agit.
26. (difficile) Deux objets s’attirent par gravitation. Si la masse de l’un des deux double (à distance égale), la force d’attraction :
   Réponse : double
   Explication : La force gravitationnelle est proportionnelle à chacune des masses : si une masse double, la force double.
27. (difficile) Si la distance entre deux astres est multipliée par 2, la force gravitationnelle est divisée par 4. Par combien est-elle divisée si la distance est multipliée par 3 ?
   Réponse : 9
   Explication : La force varie comme 1 ÷ d² : diviser par 3 × 3 = 9.
28. (difficile) La force gravitationnelle est proportionnelle au produit des masses. Si l’on multiplie la masse d’un des objets par 2, par combien la force est-elle multipliée ?
   Réponse : 2
   Explication : F est proportionnelle à mA × mB : multiplier mA par 2 multiplie F par 2.
29. (difficile) On divise par 4 la distance entre deux objets. Par combien la force gravitationnelle est-elle multipliée ?
   Réponse : 16
   Explication : La force varie comme 1 ÷ d² : diviser d par 4 multiplie F par 4 × 4 = 16.
30. (difficile) Un satellite de 100 kg subit une force d’attraction de 800 N de la part de la Terre à son altitude. Quelle est la valeur de g à cette altitude, en N/kg ?
   Réponse : 8 N/kg
   Explication : g = F ÷ m = 800 ÷ 100 = 8 N/kg.
31. (difficile) Dans la formule F = G × mA × mB ÷ d², la lettre G désigne :
   Réponse : une constante universelle
   Explication : G est la constante de gravitation universelle, la même partout.
32. (difficile) Dans la Station spatiale internationale, les astronautes flottent parce que :
   Réponse : ils sont en chute libre autour de la Terre, comme la station
   Explication : La Terre les attire encore fortement, mais ils « tombent » autour d’elle en même temps que la station.
33. (difficile) Pourquoi un astronaute est-il moins attiré par la Lune que par la Terre, à sa surface ?
   Réponse : la Lune a une masse beaucoup plus faible
   Explication : La force gravitationnelle dépend de la masse de l’astre : celle de la Lune est environ 80 fois plus petite que celle de la Terre.
34. (difficile) Deux astres de même taille : le plus massif a, à sa surface, une valeur de g :
   Réponse : plus grande
   Explication : Plus la masse de l’astre est grande, plus il attire les objets à sa surface.
35. (difficile) La Lune est à environ 384 000 km de la Terre. Une fusée qui volerait à 32000 km/h mettrait combien d’heures pour l’atteindre ?
   Réponse : 12 h
   Explication : t = d ÷ v = 384 000 ÷ 32000 = 12 h.
36. (difficile) Une sonde s’éloigne de la Terre vers Mars. La force d’attraction de la Terre sur la sonde :
   Réponse : diminue
   Explication : La distance augmente : l’attraction diminue.
37. (difficile) Deux boules de pétanque posées sur une table s’attirent-elles ?
   Réponse : oui, mais la force est trop faible pour être perçue
   Explication : Tous les objets qui ont une masse s’attirent, mais pour des objets courants la force est minuscule.
38. (difficile) La valeur de g diminue quand :
   Réponse : on s’éloigne de la surface de la Terre
   Explication : L’attraction gravitationnelle diminue avec la distance au centre de la Terre.

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Source : Physique C OK, https://www.physique-c-ok.fr/exercices-physique-chimie-3e/mouvement/interaction-gravitationnelle/