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Les satellites galiléens

Posté par
Mardu83
24-04-09 à 21:11

Bonjour, je viens vous demander de l'aide pour essayer de résoudre au mieu un exercice, qui est le suivant:  

« Parmi les nombreux satellites de Jupiter connus a ce jour, les quatre gros satellites découverts a l'aide d'une lunette en Janvier 1610 par Galilée, et baptisés plus tard Io, Europe, Ganyméde et Callisto par Simon Marius, constituent un groupe a part en raison de leurs tailles, de leurs masses, de leurs orbites et de leurs compositions.
Les satellites galiléens de jupiter sont de tailles voisines de celles de la lune ou de la planete mercure. Ils parcourent tous les quatre des orbites quasi circulaire dont les rayons vont de 422 000 km pour Io, jusqu'à 1 880 000 km pour Callisto. Jusqu'en mars 1979, date de la rencontre de la sonde voyager 1 avec le système jovien [de jupiter], les satellites galiléens n'étaient connus que comme des points lumineux à observer en raison de l'éclat de la planete géante »

Donnée
Constante de graviation universelle : G=6,67*10-11 SI.
1.a. établir que la valeur v de la vitesse de Io vérifie la relation v²= (G.mj)/r. préciser ce que désigne G, mj et r.(ma réponse: v5,5.105 km.s-2, G est une constante de gravitation universelle, mj et la masse de Jupiter et r est le rayon de Io)
b. dans quel référentiel les mouvement des satellites de Jupiter sont-ils décrits ? (ma réponse: les mouvements des satellites de Jupiter sont réalisé dans le référentiel galiléen de Jupiter)

2. dans le référentiel « jupiterocentrique », la période de révolution de Io est égale a 1j 18h 18min.
a. calculer la vitesse v de Io en km*s-1  (ma réponse: v2771 m.s-1)
b. en déduire la valeur a de l'accelération orbitale de Io. pas de réponse trouvée

3. la masse de Io est égale a 892*1020 kg
a. caractériser la force F exercée par Jupiter sur Io. Quelle est la nature de F ? (ma réponse: la force F exercée par Jupiter sur Io est une force d'attraction. Quelle est la nature de F?)
b. que dire de la force exercée par Io sur jupiter ? pas de réponse

4.a. représenter les positions de Io sur son orbite entre deux dates séparées d'une durée t=6,00h.
b. dessiner le vecteur vitesse et le vecteur accélération de Io dans ces deux positions.
C. calculer la distance parcourue par Io pendant cette durée.

5.a. calculer la masse de Jupiter.
b. le rayon de jupiter est égale a 7.15*104 km. Calculer la masse volumique de jupiter sachant que le volume d'une sphère de rayon r est égale a (4/3).r3. Comparer a celle de la terre qui est de 5.52*103kg*m-3

6.a. quelle est la relation vérifiée par la grandeur T²/r3 pour les satellites de Jupiter ?
b. rappeler ce qu'est un satellite géostationnaire.
c. la periode propre Tj de jupiter est égale a 9h55min. l'un des quatre satellites galiléens peut-il être en orbite « jupitérostationnaire » ?
d. calculer la période de révolution de Callisto.


Merci de toute l'aide que vous pourrez m'apporter. La partie où je n'ai mis aucune réponse est celle que je ne sais pas résoudre.



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