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Jupiter

Posté par
Piquette
27-12-10 à 11:26

Bonjour à tous !
Passez de bonnes fêtes de fin d'année (sans abus )

Voila l'énoncé d'un exercice sur lequel je bloque:

"Le diamètre de Jupiter est de 143 800 km. On suppose que les orbites de Jupiter et de la Terre sont des cercles COPLANAIRES de rayons respectifs 778 et 150 millions de km.
On observe Jupiter alors que sa distance à la Terre est la plus faible (conjonction)? Pour cela, on dispose d'une lunette dont l'objectif et l'oculaire ont pour distance focales respectives 900mm et 6mm. Le diamètre de l'objectif est de 90mm"


Un énoncé un peu barbare (dans sa longueur mais compréhensible ^^)

Je vous met toutes les questions même si j'ai réussi les deux premières:

1)Calculer le grossisment de cette lunette. => G=150

2)Le diamètre de la pupille de l'observateur est égal à 6mm.
Calculer le diamètre oculaire et commenter cette valeur. =>0.6mm

3)Calculer le diamètre de l'image intermédiaire de Jupiter (je ne vois pas comment faire)

4)Calculer le diamètre apparent de Jupiter observé à travers la lunette.
Quel serait le diamètre de l'image de Jupiter vue sous ce diamètre apparent à une distance de 25.0cm ?


Merci d'avance de vos réponses ! Bon courage

Posté par
Piquette
re : Jupiter 27-12-10 à 13:35

UP !!!

Posté par
Piquette
re : Jupiter 27-12-10 à 16:28

re UP !
désolé mais j'ai vraiment besoin d'un coup de main je suis bloqué :S
Encore merci

Posté par
Piquette
re : Jupiter 28-12-10 à 10:09

SVP j'ai vraiment besoin d'aide

Posté par
Piquette
Optique spécialité 28-12-10 à 12:52

Bonjour à tous,
je requiers votre aide pour un exercice !

Voila l'énoncé d'un exercice sur lequel je bloque:

"Le diamètre de Jupiter est de 143 800 km. On suppose que les orbites de Jupiter et de la Terre sont des cercles COPLANAIRES de rayons respectifs 778 et 150 millions de km.
On observe Jupiter alors que sa distance à la Terre est la plus faible (conjonction)? Pour cela, on dispose d'une lunette dont l'objectif et l'oculaire ont pour distance focales respectives 900mm et 6mm. Le diamètre de l'objectif est de 90mm"

Un énoncé un peu barbare (dans sa longueur mais compréhensible ^^)

Je vous met toutes les questions même si j'ai réussi les deux premières:

1)Calculer le grossisment de cette lunette. => G=150

2)Le diamètre de la pupille de l'observateur est égal à 6mm.
Calculer le diamètre oculaire et commenter cette valeur. =>0.6mm

3)Calculer le diamètre de l'image intermédiaire de Jupiter (je ne vois pas comment faire)

4)Calculer le diamètre apparent de Jupiter observé à travers la lunette.
Quel serait le diamètre de l'image de Jupiter vue sous ce diamètre apparent à une distance de 25.0cm ?


Merci d'avance de vos réponses ! Bon courage

*** message déplacé ***

Posté par
Coll Moderateur
re : Jupiter 28-12-10 à 13:29

Bonjour,

attentionextrait de c_faq la FAQ du forum :

Q03 - Pourquoi ne faut-il pas faire du ''multi-post'' ?

Posté par
Piquette
re : Jupiter 28-12-10 à 14:10

^^ (zut démasqué) x)

Je reste tout de même en attente de vos réponse ça fais 4 jours que je planche dessus et que je bloque :S

Merci d'avance

Posté par
Coll Moderateur
re : Jupiter 28-12-10 à 16:02

Ce n'est pas une conjonction, c'est une opposition.

D'accord pour le grossissement de 150 fois

Je ne trouve pas ce diamètre du cercle oculaire. Comment as-tu fait ? (impossible de te corriger puisque tu ne postes pas ta démarche). Quel serait ton commentaire ?

Posté par
Piquette
re : Jupiter 29-12-10 à 10:34

La diamètre du cercle oculaire = Diamètre de l'objectif divisé par le grandissement !
Donc c'est

D cercle oculaire= 90e-3/150 =6e-4m= 0.6mm


Pour le commentaire à par dire qu'elle est plus petite que la valeur focal de l'oculaire dans l'énoncé (6mm) je ne vois pas quoi dire d'autre :S

Et concernant le mot "conjonction" pour quoi dire que c'est une opposition alors que c'est écrit dans l'énoncé !
A moins que ça ne soit une erreur de l'énoncé

Posté par
Coll Moderateur
re : Jupiter 29-12-10 à 10:44

En effet, je me suis trompé ; j'avais pris pour diamètre de l'objectif 60 mm et je trouvais en conséquence 0,4 mm pour le diamètre du cercle oculaire.

Mais l'énoncé dit que le diamètre de l'objectif vaut 90 mm si bien que le diamètre du cercle oculaire vaut bien 0,6 mm
_______________

Si l'indication "conjonction" vient de l'énoncé, alors c'est une erreur de l'énoncé. Il est important que tu cherches à quoi correspondent ces deux mots, car tu en auras besoin pour la suite.
_______________

Ton commentaire sur le diamètre du cercle oculaire ne convient pas du tout. Pourquoi calcule-t-on ce diamètre ? Quelle est l'utilité de connaître sa valeur ?

Posté par
Piquette
re : Jupiter 29-12-10 à 10:49

Merci beaucoup !

On calcule cette valeurs pour connaitre l'importance des rayons lumineux entrant dans le diamètre !
Est-ce cela ?
Et donc (si ce que je dis est vrai) alors il permet de savoir si l'oeil reçoit le maximum de lumière ou non !
Vrai ?

Donc mon diamètre oculaire est de 6mm ? merci encore

Posté par
Coll Moderateur
re : Jupiter 29-12-10 à 10:55

Tu mélanges un peu tout.

Le diamètre de la pupille de l'observateur vaut 6 mm (la nuit) et puisque le diamètre du cercle oculaire vaut 0,6 mm on en déduit que toute la lumière collectée par l'objectif sera bien utilisée par l'œil de l'observateur (aux pertes sur les surfaces des lentilles près).
_______________

As-tu cherché à comprendre "conjonction" et "opposition" pour la position de la Terre, du Soleil et d'une planète ?

Posté par
Piquette
re : Jupiter 29-12-10 à 11:03

Ok j'ai compris (désolé l'optque ne m'a jamais parut très clair)

Pour le terme opposition ça signifie que la Terre est situé entre le Soleil et une autre planète !
Si on prend le point de vue terrestre.

Mais pour la conjonction je ne parvient pas a trouvé !

Posté par
Coll Moderateur
re : Jupiter 29-12-10 à 11:11

Les conjonctions sont des positions particulières de planètes sur des orbites intérieures (donc pour nous, pour Merure et pour Vénus) :

Jupiter

Cela ne convient pas du tout pour Jupiter qui est sur une orbite extérieure

Jupiter

Ces deux images proviennent de Wikipédia.

Posté par
Piquette
re : Jupiter 29-12-10 à 11:26

Merci bien !
Maintenant j'ai bien compris les principes de conjonction et d'opposition
mais je ne vois pas en quoi cela joue un rôle pour répondre à la question 3) :S

Si vous me l'expliquez je  suis sur qu'il y en a un (enfin j'espère ) mais je ne vois pas ou !

Posté par
Coll Moderateur
re : Jupiter 29-12-10 à 11:29

Quelle est la distance minimale de la Terre à Jupiter ?
Quel est alors le diamètre apparent de Jupiter ?
Quelle est en conséquence la dimension de l'image intermédiaire dans la lunette ?

Voilà à quoi cela sert... à faire la troisième question !

Posté par
Piquette
re : Jupiter 29-12-10 à 11:38

La distance minimale entre Jupiter et la Terre est la différence de leur rayons (de leur cercle orbitaire)
donc 778e6 -150e6 = 628e6 km

Je sais que le calcul du diamètre apparent est tan = diamètre apparent / Distance
donc diamètre apparent = tan * Distance
mais ici on ne connait pas
(le fait que Jupiter et la Terre soit alignés joue un role sur ?)

Posté par
Piquette
re : Jupiter 29-12-10 à 11:45

en plus j'ai fais une erreur dans ma formule a chaque fois il faut rajouter un 2 avant la Distance

Posté par
Piquette
re : Jupiter 29-12-10 à 11:51

Grace a wikipedia j'ai compris !!!!

le diamètre apparent = 2 = diamètre de Jupiter/ Distance

= 143 800 / 628 e6 = 2.29e-4 km

Est-ce cela ?

Posté par
Coll Moderateur
re : Jupiter 29-12-10 à 12:01

L'unité n'est pas correcte.

Quand on divise des kilomètres par des kilomètres il est impossible que le résultat soit en kilomètre.

Quelle est l'unité d'angle (puisque le diamètre apparent est un angle) qu'il faut utiliser ici ?

Et quelle est donc la dimension de l'image intermédiaire de Jupiter dans cette lunette lors d'une opposition (cas le plus favorable) ?

Posté par
Piquette
re : Jupiter 29-12-10 à 12:24

Que je suis bête bien sur c'est des radians ^^ (j'ai honte de moi)
L'image intermédiaire doit se trouver dans le plan focal de la seconde lentille donc à 6mm de L2
C'est bon ?
donc on connait Distance2 entre O1 et f2 ou A'
donc [A'B'] = D2 *
            = 900 * 2.29e-4 = 2.06 e-1
(je ne suis pas sur du tout )

Posté par
Coll Moderateur
re : Jupiter 29-12-10 à 12:26

Impossible de te répondre si tu ne mets pas l'unité...

Posté par
Piquette
re : Jupiter 29-12-10 à 12:29

La est justement mon interrogation
je dirai km (je ne la sens pas celle là ^^)

Posté par
Coll Moderateur
re : Jupiter 29-12-10 à 12:35

D2 *

D2 est exprimé dans quelle unité quand tu utilises 900 ?

est en radian, qui est le nom donné aux nombres sans unité quand ils mesurent des angles

Quelle est donc l'unité du résultat ?

Posté par
Piquette
re : Jupiter 29-12-10 à 12:37

900 est en mm et en radian je suis d'accord
mais ça signifierai que le résultat que j'ai trouvé est en mm.rad ???

Posté par
Piquette
re : Jupiter 29-12-10 à 12:41

Donc en mm !

Posté par
Coll Moderateur
re : Jupiter 29-12-10 à 12:44

Bon raisonnement.

Mais comme je te l'ai indiqué le radian est une unité très spéciale. Rapport de deux longueurs (arc et rayon d'un cercle) on pourrait dire que le radian n'a pas de dimension.

Ton résultat est en effet en millimètre.

L'image intermédiaire de Jupiter vaut donc environ 0,2 mm

Il reste la quatrième question (mais je vais manger).

Posté par
Piquette
re : Jupiter 29-12-10 à 12:55

Merci grâce a vous je comprends (moi c'est bon j'y suis allez)
Je vais réfléchir a la question 4.

Posté par
Piquette
re : Jupiter 29-12-10 à 13:09

Si je me trompe pas pour repondre à la question 4
il faudrait appliquer la même formule mais avec la  lentille L2 (l'oculaire)
Or on sait déjà que les rayons seront parallèles
(ainsi l'œil n'a pas besoin d'accommoder et donc ne se fatigue pas)

En conclusion je ne vois pas trop comment faire pour la calculer !
même si je vois très bien le schéma (sa position, son sens, sa direction)

Posté par
Coll Moderateur
re : Jupiter 29-12-10 à 13:35

Question 4a :

Citation :
Calculer le diamètre apparent de Jupiter observé à travers la lunette.


Tu connais la dimension de l'image intermédiaire et, comme d'habitude ( ! ), la quatrième question suit la troisième...

Cette image intermédiaire est maintenant observée à travers l'oculaire dont tu connais la distance focale. En effet l'image finale sera à l'infini (inutile d'accommoder pour un œil "normal"). L'oculaire agit donc très exactement comme une loupe.

Tu cherches à nouveau un angle ("diamètre apparent")

Posté par
Piquette
re : Jupiter 29-12-10 à 13:41

Faut-il prendre pour diamètre de l'objet les 2mm calculé en 3) ?
et prendre comme distance la distance focal f2 de la lentille L2
soit 6mm ?

Si c'est le cas alors on applique le même raisonnement:
= d/D = 2/6 = 1/3 rad

Cela est-il bon ?

Posté par
Coll Moderateur
re : Jupiter 29-12-10 à 13:47

La moitié des points...

Le raisonnement est bon. La relation littérale est juste. Les unités sont correctes.

Mais l'application numérique est fausse : l'objet vaut 0,2 mm et non pas 2 mm

Donc, en effet, le diamètre apparent vaudra ' 0,2 / 6 0,033 rad
_______________

Question 4b maintenant :

Citation :
Quel serait le diamètre de l'image de Jupiter vue sous ce diamètre apparent à une distance de 25.0cm ?


Tu connais la distance d'observation ; tu connais le diamètre apparent... quelle serait la dimension de l'image (une photo sur un livre par exemple) de Jupiter ?

Posté par
Piquette
re : Jupiter 29-12-10 à 13:56

On connait = 0.033rad
on connait Dobservation = 25.0 cm

On les multiplie et on obtient dobservé= 0.033 * 25.0 = 8.25e-1 cm

Posté par
Coll Moderateur
re : Jupiter 29-12-10 à 14:01

Exact !

Théorème de Thalès...

(143 800 / 628.106) * (900 / 6) * 250 8,6 mm

Juste pour te montrer ce qui se passe dans un long exercice quand on utilise pour chaque nouvelle question une approximation de la réponse à la question précédente.

Posté par
Piquette
re : Jupiter 29-12-10 à 14:04

Oui la valeur change quelque peu

Bon je vous remercie énormément !
J'ai compris une bonne partie de mon chapitre d'optique

Bonne journée et merci encore, peut-être a bientôt pour un autre exercice

Posté par
Coll Moderateur
re : Jupiter 29-12-10 à 14:06

Je t'en prie.
A une prochaine fois !



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