Paramètres influents

A. Expériences : 

          Nos expériences consistent donc à modifier l'intensité de la pesanteur, g, qui est égal à 9,81N/kg sur Terre.

•            On simule l'augmentation de "g" (avec un aimant) :

          Dans notre expérience témoin, un pendule simple est constitué d’un fil de longueur 35 cm inextensible et de masse négligeable auquel est accroché un objet (considéré comme ponctuel) de masse m quelconque. Et dans notre expérience avec l’aimant, il suffit simplement de reprendre tous les éléments présents dans l’expérience précédente et d’ajouter un aimant sous le pendule.
          Ainsi, nous avons mesuré la période pour cinq allers-retours sans l’aimant puis avec l’aimant.

1° partie : On mesure la période pour 5 aller-retours sans l'aimant

(longueur du pendule : 35 cm)

2° partie : On mesure la période pour 5 aller-retours AVEC l'aimant

(longueur du pendule : 35 cm)

	Expérience témoin	Expérience avec aimant
Pour 5 allers-retours (en secondes)	5.95	5.64
Période (en secondes)	1.19	1.12

Résultats de l’expérience du pendule

  --> Nous constatons donc une augmentation de la période avec l’aimant.

• On simule la diminution du ''g" (avec un plan incliné dont on peut faire varier l'angle d'inclinaison) :

          On simule ainsi la diminution de l’intensité de pesanteur en utilisant un plan incliné dont on peut faire varier l'angle d'inclinaison.

1° partie : On mesure la période pour 5 aller-retours avec un plan incliné à 16°

(longueur du pendule : 35 cm)

2° partie : On mesure la période pour 5 aller-retour avec un plan incliné de 9°

(longueur du pendule : 35 cm)

3° partie : On mesure la période de 5 aller-retours avec un plan incliné de 5°

(longueur du pendule : 35 cm)

	α 1	α 2	α 3
Angle du plan incliné (en degrés)	5	9	16
Pour 5 allers-retours (en secondes)	20.53	15.13	12.34
Période à partir de l’expérience (en secondes)	4.11	3.02	2.47
Période à partir du calcul (en secondes)	4.02	3.00	2.26

Résultats de l’expérience du plan incliné.

T --> période en secondes

L --> longueur du fil tenant un objet de masse

g --> intensité de la pesanteur sur terre (gTerre = 9,81 N/kg)

α --> angle d’inclinaison du plan

Exemple de calcul de la période :

≈4,02 s
La période pour un angle α égal à 5° est de 4,02 s

--> D’après le tableau ci-dessus nous remarquons une diminution de la période quand l’angle d’inclinaison augmente.

B. L'altitude et la latitude :

Selon l’endroit où nous nous plaçons sur Terre, la latitude change et le rayon de la planète varie car cette dernière est moins épaisse sur les pôles et plus épaisses sur les montagnes.

Lorsque que l’on mesure la force attractive que la Terre exerce sur nous, la nouvelle formule pour la calculer est la suivante :

Avec T =>  Terre

m => Masse d’un objet à la surface de la Terre

F=> Force attractive

G => Constante gravitationnelle = 6.67 x 10^-11

R =>Rayon de la Terre

M =>Masse de la Terre

Ainsi, on peut dire que lorsque que le rayon de la Terre (ou l’altitude) augmente, la force attractive F diminue ; et lorsque qu’il diminue, cette force augmente. De ce fait, on en déduit que le rayon de la Terre, donc l’altitude et la latitude sont des paramètres influents sur l’attraction terrestre.

C. La composition de la Terre :

          La composition de la Terre influe sur la masse de celle-ci car des matériaux plus lourds présents dans le sol augmentent la masse à cet endroit. En effet, comme le montre notre première expérience, lorsque que l’on ajoute un aimant sous le pendule, celui-ci modifie sa trajectoire car il est attiré par une force plus importante.