Sciences Physiques › 3ème › Thème 5 : Voyage dans notre système solaire › Activité 5-4 : Comment évaluer une masse sur la Lune ? › Sujet de l'activité 5-4 : Comment évaluer une masse sur la Lune ?
Lors des explorations lunaires Apollo XV (du 31 juillet au 02 août 1971), Apollo VI (du 21 au 23 avril 1972) et Apollo VII (du 11 au 13 décembre 1972), les astronautes ont utilisé un Rover lunaire. Le rayon d’action du véhicule était de 10 km de sorte que les astronautes puissent revenir à pied au module lunaire en cas de défaillance.
L’objectif de cette jeep lunaire était l’exploration de la Lune et le prélèvement d’échantillons. A vide la jeep avait une masse de 210kg. A pleine charge, elle passait à 700kg.
La charge utile de 490kg permettait de transporter deux astronautes munis de lourdes combinaisons et environ 172kg d’échantillons lunaires. Sur Terre comme sur la Lune, cette charge ne peut pas être dépassée pour des questions d’inertie. En effet, plus la masse transportée augmente, plus le véhicule aura du mal à changer de vitesse ou à tourner.
Objectif : Imaginer un moyen pour que les astronautes puissent évaluer la masse d’échantillons transportés et ne dépassent pas la charge maximale du Rover.
Travail à effectuer |
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Résumez la situation dans une introduction. Expliquez vos idées et argumentez à l’aide des documents. Réalisez tous les tests nécessaires pour vérifier que votre démarche fonctionne. Faites un schémas des expériences réalisées Notez vos mesures et observations Concluez en expliquant ce que les astronautes vont devoir faire sur la Lune. |
Document 1 : Mesure de la masse sur la Lune…
La masse d'un objet dépend de la quantité de matière qui le compose.
Une balance est calibré pour fonctionner sur Terre. Sur la Lune, les mesures de masses seraient complètement fausses puisque la force exercée sur la balance serait moins importante. Pourtant vous ne seriez pas moins gros !
Document 2 : Mesure d'une force
Le dynamomètre mesure une Force en N.
Principe: Plus la force exercée sur le crochet est importante, plus le ressort s’étend. Un curseur mesure alors la force exercée selon l’extension du ressort.
Une force est définie par:
- un point d’application
- une direction (ligne suivie par la force)
- un sens (vers lequel la force est dirigée)
- une valeur en N
Un dynamomètre peut donc mesurer la force exercée par la Terre ou la Lune sur un objet.
