Poid du vaisseau

Réponse du Département Sciences et Techniques

Bonjour,

Votre question fleure bon la question de physique scolaire, niveau terminale ou première ;-)
Aussi nous nous bornerons à vous donner quelques pistes pour vous aider dans votre réponse sans cependant faire les calculs.

Vous demandez le poids du vaisseau Vostok 1 entre 175 et 380 km d’altitude. Or le poids est une donnée qui justement varie en fonction de l’altitude, comme l’indiquent la combinaison de ces deux définitions :
- Dans le Dictionnaire de physique des éditions de Boeck :
Poids : force définie comme la force d’attraction gravitationnelle subie par un corps massif dans le champ de pesanteur de la Terre, de la force centrifuge associée au mouvement de rotation de la Terre quand on se place dans ce référentiel tournant, et des forces de marée dues au Soleil et à la Lune. La force de gravitation est dominante ;
- Dans l’ouvrage La physique mot à mot (extrait) :
Force gravitationnelle : on doit à Newton la découverte de la loi de force qui régit tant le mouvement de objets célestes que la chute des corps sur Terre. [Les forces gravitationnelles] sont inversement proportionnelles au carré de la distance entre les deux objets

Pour votre cas, il faut connaître :
- Le poids de Vostok 1 au sol dans son entrepôt ou au sommet du lanceur R7 Semiorka ci-dessous :
Pour le poids du Vostok 1, nous avons un chiffre précis : 4 725 kg, selon l’ouvrage Conquête spatiale : histoire des vols habités. L’ouvrage ne précise pas si le poids du célébrissime Youri Gagarine dans sa combinaison est compris dans le poids total.
- l’altitude à laquelle vous voulez « peser » le glorieux vaisseau soviétique : entre 175 km au périgée et 380 km à l’apogée de l’unique révolution du bolide révolutionnaire à plus d’un titre.
- et appliquer l’équation définissant la force de Newton :

Ce que nous ne ferons pas, comme énoncé plus haut. Par contre, vous avez de la chance, nous avons en pages 504-505 de l’ouvrage Physique, chez de Boeck, un exercice développé permettant de calculer le poids de la Station spatiale internationale sur son orbite à 350 km de la Terre. Nous vous le mettons en document joint, il vous sera sans doute d’un grand secours.

Pour finir et pour nous détendre, revenons au 4 octobre 1957 et écoutons le doux bruit annonçant fièrement au monde l’avance du système soviétique sur les démocraties occidentales dans le domaine spatial :




Cordialement.