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Mouvement d'un solide (satellite)

Posté par
bob-boum
07-11-08 à 18:10

Bonjour à tous,
j'ai quelques problèmes concernant un exercice un peu compliqué^^
Je n'ai pas réussi a répondre à la quesion 3) et 4)
Voici l'enoncé:

On étudie le mouvement d'un satellite S dans le referentiel géocentrique.Ce satellite sera assimilé à un point sauf indication contraire.Il décrit un mouvement circulaire uniforme autour de l'axe des pôles terrestres,dans le plan de l'Equateur, dans le même sens que la rotation de la Terre, à l'altitude 2,28.10² km. Le rayon de la Terre vaut Rt=63,8.10² km.

1) La terre tourne autour de l'axe des pôles en 24
  a) Calculer la valeur de sa vitesse angulaire Wt en rad/h
   Pour cette question j'ai pas eu de problème. J'utilise la formule:
   T=2/wt d'ou Wt=2/T
                              = 2,6.10^-1 rad/h
2) Le satellite effectue un tour complet en 1h30min.Quelle est sa vitesse angulaire ws en rad par h? Quelle est sa vitesse en km pr h?

Pour ça aussi,aucun probleme.
On a Ws=2/1,5
       =4,2 rad/h

Pour trouver la vitesse en km/h:
V= R.Ws
= (2,28.10²+63,8.10²)x 4,2
= 28.10^3 km/h

Voici les deux questions qui me posent problème:
3)De quel angle a tourné la Terre pendant que le satellite effectue un tour complet?
4) Le satellite repasse à la verticale d'une même ville au bout d'une durée .Trouver les relations existant entre Ws,Wt,T (angle de rotation de la terre) et (angle de rotation du satellite).
Calculer .

Voila vous savez tout

Posté par
Coll Moderateur
re : Mouvement d'un solide (satellite) 08-11-08 à 08:00

Bonjour,

Question 3 :
La Terre fait un tour (2 radians) en 24 heures
de quel angle tourne-t-elle en 1,5 heure ?

Posté par
bob-boum
re : Mouvement d'un solide (satellite) 08-11-08 à 12:25

Evidemment j'avais pas pensé à ça =o
C'est une simple relation de proportionnalité,je crois
=2x1,5 / 24
                = 4,0.10^-1 rad/h
L'angle obtenu doit-il être exprimé en radians ou en degrés?^^

Et pour la dernière question je vois pas trop comment =o
Dès que y'a trop de lettres,je me perd carrément =)

Posté par
Coll Moderateur
re : Mouvement d'un solide (satellite) 08-11-08 à 12:47

L'unité n'est pas correcte.

Le rad/h est une unité de vitesse angulaire.

Il faut une unité d'angle ; le radian (symbole : rad) convient bien ici !

La Terre tourne d'un certain angle pendant cette durée
Le satellite tourne d'un tour complet plus ce même angle dont la Terre a tourné puisqu'il se retrouve à la verticale du même point au bout de cette même durée .

Comment mettre cela en équation ?

Posté par
bob-boum
re : Mouvement d'un solide (satellite) 08-11-08 à 19:16

Je vois pas trop comment mettre ça en équation...
Peut être un indice?

Posté par
bob-boum
re : Mouvement d'un solide (satellite) 08-11-08 à 19:23

Je sais pas si on peut écrire ça mais je tente quand même =o

Wt=T /
Ws=+t/

Posté par
Daniel62
re : Mouvement d'un solide (satellite) 08-11-08 à 19:47

Bonsoir,

oui on peut le dire:
  l'angle de rotation = vitesse de rotation X durée de rotation

  s = .Ws
  t = .Wt

d'où l'on tire:

   = 4$\frac{\alpha_s}{W_s = 4$\frac{\alpha_t}{W_t

Posté par
bob-boum
re : Mouvement d'un solide (satellite) 08-11-08 à 20:02

Ah j'aurais du y penser =)
Bref,si je comprends bien ça nous donnerait
une durée =+t/4,2
                          =2+(3,9x10^-1) / 4,2
                          = 1,6 h

Le résultat est-il correct?
Merci à vous tous en tout cas pour l'aide apportée

Posté par
Daniel62
re : Mouvement d'un solide (satellite) 08-11-08 à 20:07

oui c'est correct

4$ \rm \theta = \frac{\alpha_s}{W_s} = \frac{\alpha_t}{W_t} = \frac{\alpha_s - \alpha_t}{W_s - W_t}

4$ \rm \theta = \frac{\alpha_s - \alpha_t}{W_s - W_t}

4$ \rm \theta = \frac{2\pi}{2\pi/1.5 - 2\pi/24}

4$ \rm \theta = \frac{24}{15}

4$ \rm \theta = 1,6 h



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