Mouvement des satellites
Forum Etudes / Travail : Mouvement des satellites
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salut!
s'il vous plait je suis bloquée dans un exercice de sciences physiques concernant le mouvement des satellites et j'aimerais bien que vous me donniez un coup de pouce^^
Jai pu répondre à quelques question de cours mais yen a encore d'autre auquelles j'ai pas pu répondre
Voilà l'exercice^^
on considère que tous les satellites et les planètes sont des corps dont la répartition de la masse est à symétrie sphérique.
les mouvement sont étudiés dans le référentiel "jupitèrocentrique"(dorigine le centre de jupiter et d'axes dirigés vers trois étoiles fixes)
on note M la masse de jupiter et G la constante de gravitation universelle.
A-1-donner l'expression vectorielle de la force d'interaction gravitationelle exercée par jupiter sur un de ses satellites de masse m et situé à la distance rdu centre o de jupiter.faire un schéma explicatif.
2-pourquoi est-il important de préciser que la répartition de la masse des corps est à symétrie sphérique?
B-on considère que Ganymède un satellite de jupiter de satellite masse m est soumis à la seule force de gravitation due à jupiter et que son mouvement est circulaire de centre o (centre de jupiter)et de rayon r.
1-montrer que le mvt du satellite est uniforme.
2-établir lexpression de la vitesse v(vecteur)de Ganymède en fonction de G,M et r;en déduire l'expression de la période T de révolution.
3-Parmi les plus gros satellites de jupiter,Europe gravite à raison de 14km(s-1) alors que Ganymède met 1 minute pour parcourir 660km.
quel est le satellite le plus éloigné de jupiter?justifier.
merciii infiniment^^
A2) Sinon la formule de la force de gravitation n'est pas la même : car force sur un corps à symétrie sphérique = force sur un point matériel de meme masse ; ceci se démontre facilement avc le théorème de gauss adapté au champ gravitationnel
B)utilise le fait que le moment cinétique est constant dans un mouvement newtonnien : on sait que m*r*v = constante (norme du produit vectoriel) donc mvt circulaire implique r=cte implique v=constante (en norme) d'où le mvt uniforme
2)faire une RFD en projettant sur u(theta) dans le systeme de coordonnée polaire (vu qu'on sait par avance que v.ur=0 car mvt circulaire)
pour calculer T :
on connait le trajet parcouru par le satellite d=2*Pi*r
on connait la vitesse de parcours (v calculé précédemment, il est donc facile de déterminer le tps mis pr faire un tour (qui sera T))
- le plus éloigné est le plus lent ; argument : la loi des aires (conservation du moment cinétique, si v augmente, alors r diminue)
Au fait t'es en quelle classe ? car si t'es au lycée, tu n'as pas du entendre parler de moment cinétique, dans ce cas, utilise la loi des aires (qui est au programme de TS si jme souviens bien)
Bon merci beaucoup pour votre aide^^
j'ai pu le terminer cet exercice après...
mais j'ai un autre exercice qui m'a semblé beaucoup plus difficile que celui là.. et je suis carrément bloquée dans toutes les question presque appart celles de calcul et de cours..
bon le voilà
On négligera l'influence de laterre et du soleil sur les objets étudiés au voisinage de la lune.
Léttude sera faite par rapport à un réferentiel défini par le centre de la lune et trois étoiles
1-b/sur un schéma clair ou apparaitera la lune représenter la force subie par le vaisseau en orbite ainsi que la direction du vecteur vitesse de ce vaisseau.
2-a/établir l'expression du vecteur accélération du vaisseau en fonction des données
b/la valeur de l'accélération dépend-elle de la masse de l'objet en orbite?
c/représenter le vecteur accélération sur le schéma précédent
3- on rappelle que lorbite d'Apollo 11 est circulaire.
a/démontrer que le mvt de son centre d'inertie C est uniforme.
b/établir l'expression de la vitesse de C;dépend-elle de la masse m?
c/en déduire l'expression de la période de révolution T dApollo11 sur son orbite lunaire.
d/calculer numériquement la vitesse de C et la période T on rappelle que h=100 km
4-quel est le mouvement du LEM par rapport à Apollo 11 ente l'instant ou on enlève ses attaches avec le reste du vaisseau et linstant ou on allume les moteurs pour amorcer la descente?
DONNEES:
absence d'atmosphère sur lune
masse de la lune: Ml=7,35.10^22kg
elle est supposée à répartition de masse sphérique
rayon lunaire Rl=1,74.10^3km
constante de gravitation universelle G=6,67.10^-11 S.I
intensité du champ de pesanteur à la surface de la lune gl=1,62 ms^-2
merci beaucoup encore une fois^^
Alors
1b) cours
2a)RFD : m*a=-GmM/r² sachant que GM/Rl²=gl donc GM=gl*Rl² (selon le vecteur ur, M est la masse de la lune) d'où a=-gl*(Rl/r)² (selon ur)
2b) non car les masse "m" se sont simplifiées dans la RFD
3a) conservation du moment cniétique....
3b) a=dv/dt en vecteurs, il suffit de décomposer v dans la base polaire, de dériver convenablement (sans oublier de dériver les vecteurs) et d'intégrer une fois la RFD en projection sur utheta d'où la vitesse orthoradiale, la vitesse radiale étant nulle
3c) ca ressemble au 1er exo
4)LEM : c'est quoi
| Citation : 4)LEM : c'est quoi |
c'est le module lunaire
alors comment est ce que je pourrais répondre à cette question
4-quel est le mouvement du LEM par rapport à Apollo 11 ente l'instant ou on enlève ses attaches avec le reste du vaisseau et linstant ou on allume les moteurs pour amorcer la descente?
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