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Calcule d'une distance

Posté par
kroaznlao
16-09-09 à 19:05

Bonjour
J'ai un petit probleme avec un exercice de physique.
Je dois calculer la distance maximal qu'un homme peut voir (à l'oeil nu) du haut de la tour Eiffel.
Je connais que la taille de la tour Eiffel(h = 324m) et le rayon de la Terre.( Rt= 6400km)
J'ai essayé de calculer cette distance avec le diametre apparent qui est de (3.5x10-4 rad)
mais le resultat est de 925km environ... Mais cela me parait assez grand.

Merci d'avance.

Edit Coll : forum et niveau modifiés

Posté par
donaldos
re : Calcule d'une distance 16-09-09 à 19:20

Qu'appelles-tu le diamètre apparent ici?

As-tu fait un schéma?

Et dans le cadre de quel cours as-tu à résoudre ce problème?

Posté par
kroaznlao
re : Calcule d'une distance 16-09-09 à 21:44

euh enfait j'avais appris l'année derniere en spé physique chimie, que l'oeil pouvait observé a partir d'un certain diametre.

Oui j'ai fait un schema au brouillon mais je ne sais pas trop comment poster sur le site (je suis nouvelle ici)

Puis, c'est une question a résoudre dans une matiere appelé histoire des sciences, le professeur est une physicienne. Le sujet de ce chapitre c'est "comment les Hommes ont fait pour savoir que la Terre est ronde?"

Posté par
kroaznlao
re : Calcule d'une distance 16-09-09 à 21:51

pour finir j'ai trouvé comment publié mon image ^^ voila à quoi ressemble le schéma que j'ai fait mais je ne sais pas si c'est bon.

Calcule d\'une distance

Posté par
kroaznlao
re : Calcule d'une distance 17-09-09 à 20:59

personne ne peut me repondre? =(

Posté par
donaldos
re : Calcule d'une distance 17-09-09 à 22:53

Repère le point de tangence avec la surface de la Terre de la droite qui passe par le sommet de la Tour Eiffel et que tu as tracée.

Je pense que ce que ton professeur attend c'est simplement la longueur du segment de tangente entre ce point et le sommet de la tour. Les distances supérieures sont inaccessibles du fait de la courbure de la Terre.

Trace le rayon qui relie le centre de la Terre à ce point. Tu obtiens un triangle rectangle à partir duquel il est facile de déduire la distance recherchée.

Posté par
kroaznlao
re : Calcule d'une distance 18-09-09 à 17:11

donc par rapport a mon schema je recherche bien la distance x que j'ai mis en rouge ?
et apres avoir obtenue le triangle rectange, je calcule par rapport a la tangente d'un angle que j'ai trouvé ? par ce que en appliquant le théorème de Pythagore le resultat est enorme car on prend en compte le rayon de la Terre.

Posté par
Myfuneralofheart
re : Calcule d'une distance 18-09-09 à 18:55

Salut,

En appliquant Pythagore, effectivement un homme placé sur la tour Eiffel verrait la suède 2062 km, à exclure.

J'ai appliqué la tangente à l'angle CATE ; avec A origine de la terre (en ayant déjà calculé l'angle avec le cosinus (Adjacent Hypoténuse, c'est ce que tu as), je retombe sur à peu près la même valeur que plus haut.

Avec le cosinus de l'angle ATEC, je trouve 2077 km, çà tourne encore autour de cette valeur...

Posté par
Myfuneralofheart
re : Calcule d'une distance 18-09-09 à 19:12

J'ai calculé les valeurs des angles de ce triangle obtenu, qui est en fait A, centre de la terre, à un point C, qui forme un angle droit avec la tangente à la courbure de la terre passant par le sommet de la tour Eiffel, et enfin du point A, origine, on monte jusqu'au sommet de la tour Eiffel. De cette façon, on obtient que ATE = 6724km (rayon terre + hauteur Teiffel) AC = 6400 km, et on cherche TEC.

En calculant les angles à partir des deux longueurs de ce triangle, on trouve que l'angle TEAC = 18° ; ATEC = 72° et TECA, comme angle droit du triangle rectangle, vaut 90°.

Je ne sais pas si c'est juste, mais à partir de tous les calcul de cos et tan avec ces angles pour trouver la distance TEC, on retombe toujours à peu près sur 2050 - 2075km ... A savoir si c'est la bonne réponse, je ne pourrais pas confirmer.

Posté par
kroaznlao
re : Calcule d'une distance 18-09-09 à 20:29

Merci pour votre aide, je vais refaire mes calcules. Mais en tout cas tout nos resultat sont tellement énorme qu'il me parait bizarre ^^'
Mais merci beaucoup pour votre aide ^^
Plus tard si j'ai la réponse je le posterai.

Posté par
donaldos
re : Calcule d'une distance 20-09-09 à 15:03

(R+h)^2=d^2+R^2

d'où

\begin{array}{rcl}d &=&\sqrt{(R+h)^2-R^2)}\\ &=& R\sqrt{\left(1+\frac h R\right)^2-1^}\end{array}

A.N. : d\approx 64km

(Le tout étant bien sûr à vérifier)

Posté par
donaldos
re : Calcule d'une distance 20-09-09 à 15:03

*d\approx 64km

Posté par
Myfuneralofheart
re : Calcule d'une distance 20-09-09 à 18:32

Que représente (R+h)² ?

Posté par
Myfuneralofheart
re : Calcule d'une distance 20-09-09 à 18:56

Rayon + hauteur le tout au carré*

Autant pour moi ^^

Posté par
kroaznlao
re : Calcule d'une distance 20-09-09 à 19:55

Tu as utilisé le théorème de Pythagore pour faire ce calcule donc mon schéma est faux alors..
donc je dois dessiner le schéma de maniere avoir pour hypothénus (R+h)?

Posté par
donaldos
re : Calcule d'une distance 20-09-09 à 20:18

Ce serait préférable en effet.

Posté par
kroaznlao
re : Calcule d'une distance 20-09-09 à 20:29

-____-' ...
Je pense que je suis trop nulle !! dans tout les cas je n'arrive pas a mettre cette longueur en tant qu'hypothénus...
parce que je prends pour angle droit soit le centre de la Terre soit le pied de la tour..
Vous pouvez pas m'indiquer où pourrais-je placer mon angle de maniere de trouver (R+h) en tant qu'hypoth. ?

Posté par
Myfuneralofheart
re : Calcule d'une distance 20-09-09 à 20:58

Alors, d'après donaldos :

R est le rayon de la terre = 6400km
h la hauteur de la tour = 324m
d la distance cherchée

L'hypoténuse est R+h = 6400+324 = 6724km (soit le rayon de la terre + la hauteur de la tour)
la distance cherchée (d) est (je pense) le point du sommet de la tour au point de tangence avec la terre
Donc si on applique Pythagore, on a la relation qu'a donnée donaldos : (R+h)² = d² + R²

Donc d² = (R+h)² - R²

Cependant, l'utilisation des données que tu as donné, appliquées à cette relation, ne donne pas 64km ...

le premier terme, (R+h)² donne : 45212176
le second, R² c'est 6400² soit : 40960000

Donc, la différence entre les deux donne : 4252176 et donc d² = 4252176 donc d = 4252176 soit d = 2062 km ...


A moins que je me trompe ...

Posté par
Myfuneralofheart
re : Calcule d'une distance 20-09-09 à 21:10

Donaldos, ta dernière relation : R(1+h/R)²-1 je suis d'accord avec, mais l'appliquer ne donne pas 64 km, à la main, à la calculatrice en calcul formel (CAS) et sur Ordinateur, je ne trouve absolument pas 64km ? !

Je retombe sur 2062km...

Posté par
kroaznlao
re : Calcule d'une distance 20-09-09 à 21:31

Parce que il faut convertir le rayon de la Terre en m
et tu retrouve le resultat ^^

Posté par
kroaznlao
re : Calcule d'une distance 20-09-09 à 21:32

Les calcules j'ai compris pourquoi tu as fait ça. Mais là mon seul problème c'est le schéma ..
Est-ce que tu peux m'aider ^^"
Merci ^^

Posté par
Myfuneralofheart
re : Calcule d'une distance 20-09-09 à 22:21

Donc forcément j'avais converti en km soit d = 0.324km ^^

Posté par
kroaznlao
re : Calcule d'une distance 20-09-09 à 23:54

non en fait c'est j'ai trouvé!! =D
Merci beaucoup !!

Posté par
donaldos
re : Calcule d'une distance 21-09-09 à 15:16

Tant mieux parce que je viens de voir tes messages seulement maintenant.

Comme quoi, en cherchant on trouve...

Posté par
kroaznlao
re : Calcule d'une distance 21-09-09 à 21:25

Oui ^^
Mais en tout cas un grand merci !! XD
Sans ton aide j'aurai jamais pensé à ça...



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