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Problème champ de pesanteur !!

Posté par
Joris3131
17-04-14 à 18:18

Bonjour,
J'ai un gros soucis voici le sujet :
Vous voulez mettre un satellite en orbite autour de la terre, pour ce faire il est lancé à partir de la surface de la terre avec une vitesse de 5km/h.
Calculez la hauteur maximum atteinte.
Rt : 6370km Mt : 5,98x10^24 kg G : 6,67x10^-11Nm2/kg2

Et voici la solution :
Si nous choisissons l'origine de l'énergie potentielle (u=0) quand r = infini, l'expression de l'énergie potentielle en fonction de la hauteur est :

U = -G (Mt x m/r)

Par conséquent, en assimilant l'énergie du la surface de la terre et la hauteur maximal nous avons :
1/2mv2 - G(Mt x m/Rt) = -G (Mt x m/r)

r = 7959km

Voilà je n'ai pas d'autres donnés que ça c'est un sujet espagnol donc désolé si les phrases ne sont pas très françaises  !

Merci d'avance !

Posté par
Joris3131
Problème champ de pesanteur !! 17-04-14 à 18:21

Bonjour,
J'ai un gros soucis voici le sujet :
Vous voulez mettre un satellite en orbite autour de la terre, pour ce faire il est lancé à partir de la surface de la terre avec une vitesse de 5km/h.
Calculez la hauteur maximum atteinte.
Rt : 6370km Mt : 5,98x10^24 kg G : 6,67x10^-11Nm2/kg2

Et voici la solution :
Si nous choisissons l'origine de l'énergie potentielle (u=0) quand r = infini, l'expression de l'énergie potentielle en fonction de la hauteur est :

U = -G (Mt x m/r)

Par conséquent, en assimilant l'énergie du la surface de la terre et la hauteur maximal nous avons :
1/2mv2 - G(Mt x m/Rt) = -G (Mt x m/r)

r = 7959km

Voilà je n'ai pas d'autres donnés que ça c'est un sujet espagnol donc désolé si les phrases ne sont pas très françaises  !

Merci d'avance !

*** message déplacé ***

Posté par
athrun
re : Problème champ de pesanteur !! 17-04-14 à 18:45

Énergie mécanique à la surface de la Terre (début du lancement du satellite) :

E_m_1=(1/2)mv^2-GmM_T/R_T

On a v = 5 km/h et à une "hauteur" RT car on est à la surface de la Terre.

A la hauteur maximale atteinte par le satellite, disons r (le satellite sera alors à une altitude r - RT par rapport à la surface de la Terre), la vitesse du satellite est nulle donc :

E_m_2=(1/2)m0^2-GmM_T/r=-GmM_T/r.

Lors du mouvement, l'énergie mécanique se conserve, ie on a E_m_1=E_m_2, et on obtient l'équation de l'énoncé :

\blue\large\dfrac{1}{2}mv^2-G\dfrac{mM_T}{R_T}=-G\dfrac{mM_T}{r}

On te demande de calculer \blue\large r.

Posté par
Joris3131
re : Problème champ de pesanteur !! 17-04-14 à 18:49

Très bien merci mais comment trouver r sachant que nous savons pas la masse du satellite ?

Posté par
Coll Moderateur
re : Problème champ de pesanteur !! 17-04-14 à 19:02

Bonjour à tous les deux,

Voilà bien un énoncé qui me rend perplexe !

Tout d'abord, fais très attention en te rendant au lycée : ne marche pas trop vite. Un bon marcheur a une vitesse par rapport à la Terre d'environ 6 km/h. Alors, si tu peux te satelliser à 5 km/h tu prends quand même quelques risques en allant en cours.

À supposer que le satellite parvienne à l'altitude RT - r à une vitesse nulle... que se passera-t-il ensuite ?

Posté par
Joris3131
re : Problème champ de pesanteur !! 17-04-14 à 19:07

Erreur de ma part !! 5km/s !

Posté par
athrun
re : Problème champ de pesanteur !! 17-04-14 à 19:41

Bonjour Coll

Joris : Ne vois-tu pas que la masse du satellite "se simplifie" dans l'équation bleue de mon dernier message ?



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