QCM : Principes de la gravimétrie terrestre — 11 questions

Questions et réponses du QCM

1. Qu'est-ce que la loi de gravitation universelle formulée par Newton en 1798 ?

C'est une théorie qui établit que la force gravitationnelle dépend de la masse de la Terre et de la distance au centre de la planète.
C'est une loi qui décrit la force d’attraction entre deux corps en fonction de leurs masses et de la distance qui les sépare, donnée par $F = G rac{m_1 m_2}{r^2}$.
C'est une loi qui explique la variation de la gravité à la surface de la Terre en fonction de la latitude et de l'altitude.
C'est une hypothèse selon laquelle la gravité est une force due à la courbure de l'espace-temps autour des masses.

C'est une loi qui décrit la force d’attraction entre deux corps en fonction de leurs masses et de la distance qui les sépare, donnée par $F = G rac{m_1 m_2}{r^2}$.

Explication

La loi de gravitation universelle de Newton stipule que toute masse attire toute autre masse avec une force proportionnelle au produit de leurs masses et inversement au carré de la distance, ce qui est précisément exprimé par la formule $F = G rac{m_1 m_2}{r^2}$. Les autres propositions concernent des aspects liés à la gravité mais ne sont pas la définition de la loi elle-même.

2. Quelle est la valeur approximative de la constante gravitationnelle G mentionnée dans le contenu ?

9,81 m³·kg⁻¹·s⁻²
1,60 × 10⁻¹⁹ m³·kg⁻¹·s⁻²
3,00 × 10⁸ m³·kg⁻¹·s⁻²
6,67 × 10⁻¹¹ m³·kg⁻¹·s⁻²

6,67 × 10⁻¹¹ m³·kg⁻¹·s⁻²

Explication

La constante gravitationnelle G est donnée dans le contenu comme étant environ 6,67 × 10⁻¹¹ m³·kg⁻¹·s⁻², ce qui correspond à la réponse correcte.

3. Quel est le rôle principal de l'accélération gravitationnelle g ?

Elle indique la vitesse de rotation de la Terre.
Elle représente la densité moyenne de la Terre.
Elle mesure la force d'attraction exercée par la Terre sur un corps.
Elle sert à calculer la distance entre la Terre et la Lune.

Elle mesure la force d'attraction exercée par la Terre sur un corps.

Explication

L'accélération gravitationnelle g quantifie la force d'attraction exercée par la Terre sur un corps à sa surface, ce qui est essentiel pour la chute des corps, la stabilité orbitale des satellites, et la modélisation du champ gravitationnel terrestre.

4. Quand la théorie d’Airy, un modèle d’isostasie expliquant la compensation de la topographie terrestre, a-t-elle été proposée ?

1855
1798
1900
1950

1855

Explication

La théorie d’Airy a été proposée en 1855 par Sir George B. Airy pour expliquer la compensation de la topographie terrestre par un modèle d’isostasie basé sur une épaisseur variable de la croûte.

5. En quoi la force centrifuge liée à la rotation terrestre diffère-t-elle de la gravité de pesanteur propre de la Terre ?

La force centrifuge réduit la gravité effective à l’équateur, contrairement à la gravité de pesanteur qui est une force attractive.
La force centrifuge augmente la gravité à l’équateur.
La force centrifuge n’a aucun effet sur la gravité de pesanteur.
La force centrifuge est une force d’attraction supplémentaire entre la Terre et ses satellites.

La force centrifuge réduit la gravité effective à l’équateur, contrairement à la gravité de pesanteur qui est une force attractive.

Explication

La force centrifuge, générée par la rotation de la Terre, agit pour réduire la gravité effective à la surface, notamment à l’équateur, contrairement à la gravité de pesanteur qui est une force d’attraction exercée par la masse terrestre. Cette différence explique pourquoi la gravité mesurée est plus faible à l’équateur qu’aux pôles.

6. À qui est attribuée la formule suivante : F = G rac{m_1 m_2}{r^2} ?

Newton
Kepler
Einstein
Galilée

Newton

Explication

La formule F = G rac{m_1 m_2}{r^2} est attribuée à Isaac Newton, qui l'a formulée dans sa loi de la gravitation universelle en 1687.

7. Quelle est la cause principale de la déformation de la surface équipotentielle (géoïde) de la Terre ?

Les variations de la topographie terrestre
Les anomalies gravimétriques locales
L’effet de la rotation terrestre et la force centrifuge
La densité interne variable de la Terre

L’effet de la rotation terrestre et la force centrifuge

Explication

La rotation terrestre induit une force centrifuge qui déforme la surface équipotentielle, le géoïde, en le rendant irrégulier. C’est la cause principale de cette déformation, en plus des variations de masse interne.

8. Comment doit-on appliquer un gravimètre lors d'une campagne de mesure pour analyser les anomalies gravimétriques d'une région ?

Utiliser le gravimètre pour mesurer la densité des roches directement sur le terrain.
Effectuer la mesure en un point précis sans correction, puis utiliser directement la valeur mesurée pour l'interprétation.
Mesurer la gravité en tenant compte uniquement de l'altitude du point, sans correction supplémentaire.
Prendre la mesure de la gravité, puis appliquer des corrections pour l'altitude, la topographie et la densité locale afin d'obtenir une valeur comparable à un modèle de référence.

Prendre la mesure de la gravité, puis appliquer des corrections pour l'altitude, la topographie et la densité locale afin d'obtenir une valeur comparable à un modèle de référence.

Explication

La méthode standard en gravimétrie consiste à mesurer la gravité en un point puis à appliquer des corrections pour l'altitude, la topographie et la densité locale. Ces corrections permettent d'obtenir une valeur de gravité normalisée, comparable à un modèle théorique, afin d'identifier des anomalies gravimétriques liées à la structure interne de la Terre.

9. Quelle est la caractéristique principale des anomalies gravimétriques ?

Ce sont des variations de la densité de l'atmosphère en fonction de la météo.
Ce sont des variations de la vitesse de la lumière dans la matière.
Ce sont des différences locales de la gravité dues à la distribution des masses internes.
Ce sont des fluctuations de la température dans le manteau terrestre.

Ce sont des différences locales de la gravité dues à la distribution des masses internes.

Explication

Les anomalies gravimétriques représentent des différences ou variations locales du champ gravitationnel causées par la distribution inégale des masses à l’intérieur de la Terre, ce qui permet d’étudier sa structure interne.

10. Que désignent les modèles d’isostasie (Airy, Pratt) dans le contexte de la géophysique de la Terre ?

Des théories expliquant l’équilibre gravitationnel de la croûte terrestre flottant dans l’asthénosphère.
Des théories expliquant la répartition des masses internes de la Terre en fonction de leur composition chimique.
Des modèles décrivant la déformation de la croûte terrestre lors de séismes.
Des modèles de la propagation des ondes sismiques à travers la Terre.

Des théories expliquant l’équilibre gravitationnel de la croûte terrestre flottant dans l’asthénosphère.

Explication

Les modèles d’isostasie, tels que ceux d’Airy et de Pratt, sont des théories qui expliquent comment la croûte terrestre atteint un équilibre gravitationnel en flottant dans l’asthénosphère, en fonction de sa densité ou de son épaisseur. Ils décrivent la compensation des reliefs et la répartition des masses en équilibre gravitationnel.

11. Quel est le nom du modèle d’isostasie qui suppose une épaisseur variable de la croûte mais une densité constante?

Modèle de Pratt
Modèle de Bouguer
Modèle d’Airy
Modèle flexural

Modèle d’Airy

Explication

Le modèle d’Airy suppose une épaisseur variable de la croûte avec une densité constante, ce qui permet d’expliquer la compensation gravitationnelle sous les reliefs. C’est un fait précis et reconnu en géophysique.

Révisez avec les flashcards

Mémorisez les réponses avec 22 flashcards sur Principes de la gravimétrie terrestre.

Loi de gravitation — définition ?

Force d’attraction entre deux masses, inverse au carré de la distance.

Force gravitationnelle — rôle ?

Elle explique la chute des corps et l’orbite des satellites.

Accélération gravitationnelle g — valeur ?

Environ 9,81 m/s² à la surface de la Terre.

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