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Niveau seconde
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Orbitre elliptique

Posté par
alexxx
13-04-09 à 19:34

Hey bonjour a tous je fais du coloriage et je suis nul en physique j ai besoin de vous pour un super exo que j galère trop :s il n y a pas d argent a la clé mais j espere que vous m aiderez quand meme voici l exercice :

Avant de gagner son orbitre definitive, un futur satellite geostationnaire de masse m = 2500 kg est d'abord placé sur une orbite elliptique , appelée "orbite de transfert géostationnaire" ( enfin ça on s'en fou ^^) [...] Sur cette orbite, le périgée, c est a dire le point le plus proche de la Terre , est a environ 200 km de la surface de la Terre . Son apogée c est a dire le point de l orbite le plus éloigné de la Terre est à environ 36*10^3 km de la surface terrestre. Le satellite et la Terre sont en première approximation à répartition sphérique de masse.

Voila c est beau comme texte mais moi j pige rien >< alors voici les questions qui me perturbe :

1) Représenter sur un axe le centre de la Terre, et la position du satellite au périgée et à l'apogée.1 cm sur la feuille correspond à 2000 km. Tracer le cercle representant la surface terrestre.

2) Calculer la valeur de la force gravitationnelle exercée par la Terre sur le satellite, au périgée de la trajectoire, puis à son apogée. > il me semble si ma mémoire gruyère m'embrouille pas que la formule de la force gravitationnelle est : F = G * m1 * m2 / d2

3) Représenter le vecteur force dans les deux positions, à l'échelle : 1cm sur le dessin correspond à 10 N.  je ne vois pas se que représente N ?

Voila j espère qu un petit physicien qui s ennuis voudra bien m aidé et qu on réussissent ensemble cette exo car ensemble tout deviens possible voila merci d avance  

Posté par
gbm Webmaster
re : Orbitre elliptique 13-04-09 à 20:24

Bonjour,

1. A faire.

2. Attention la formule est F = G * m * Mt / d2
si Mt est la masse de la Terre
m celle du satellite

Il faut juste changer d quand on est à l'apogée ou au périgée.

3. A faire

Posté par
Marc35
re : Orbitre elliptique 13-04-09 à 20:37

Bonjour,
"je ne vois pas se que représente N"...
On peut être nul en physique mais quand même... Tu as entendu parler des forces et de leur unité ==> N veut dire newton !!!

Posté par
gbm Webmaster
re : Orbitre elliptique 13-04-09 à 20:40

Merci Marc, je n'avais pas vu cette question

Posté par
alexxx
re : Orbitre elliptique 13-04-09 à 20:49

Merci tu vas surement me prendre pour un neuneu mais périgée et à l'apogée ça veut dire quoi ?

Posté par
alexxx
re : Orbitre elliptique 13-04-09 à 20:51

a oui ! se très cher Newton c est celui qui s est pris une pomme sur le coin de la tronche ^^ Ok merci ouai donc 1 cm = 10 Newton il va falloir convertir en newton non ?

Posté par
gbm Webmaster
re : Orbitre elliptique 13-04-09 à 20:56

Non pas du tout ! C'est une notion qu'on rencontre peu en Seconde.

Pour une trajectoire elliptique d'un satellite, dont la planète est l'un des foyers,
le périgée correspond au point ou la distance planète-satellite est minimale.
l'apogée correspond au point ou la distance planète-satellite est maximal.

Orbitre elliptique

Posté par
gbm Webmaster
re : Orbitre elliptique 13-04-09 à 20:57

C'est une echelle, c'est comme si je te disais de tracer la trajet Paris - Berlin avec une échelle
de 1 cm pour 150 km.

Posté par
alexxx
re : Orbitre elliptique 13-04-09 à 21:15

ha bien ton dessin on comprend tout d suite mieux merci !

Posté par
gbm Webmaster
re : Orbitre elliptique 13-04-09 à 21:18

Je t'en pris.
Et j'ai répondu à la question 1 (il faut que tu le fasses à l'échelle)

2. Il faut exprimer la force gravitationnelle pour d = da (apogée) et d = dp (périgée)

3. Il faut faire un dessin à l'échelle

Exemple : si je te dis représente une force de 1500 N avec une échelle de 1 cm pour 150 N.
Tu vas donc tracer un vecteur de "longueur" 10 cm.

Posté par
gbm Webmaster
re : Orbitre elliptique 13-04-09 à 21:18

Désolé c'est je t'en prie

Posté par
alexxx
re : Orbitre elliptique 13-04-09 à 21:23

C est pas grave moi aussi je suis pas doué en orthographe quand je mis met Ok pour la 1 sa a l air d allé je me concentre sur la 2 qui est plus importante j vais appliquer la formule mais il faut voir qui correspond a qui niveau données

Posté par
gbm Webmaster
re : Orbitre elliptique 13-04-09 à 21:26

Juste une chose : évite d'écrire en langage SMS c'est une règle du forum

Posté par
alexxx
re : Orbitre elliptique 13-04-09 à 21:59

ok excuse moi je ferrai attention alors pour la 2) corrige moi si j ai faux :

pour le périgée :  F =( G*m*Mt )/d2

                   F = ( (6,67*10^-11)* 2500 kg * 5,9742 *10^24 kg ) / 200 km


pour l apogée :    F = ( (6,67*10^-11)* 2500 kg * 5,9742 *10^24 kg ) / 36*10^3 km

Posté par
alexxx
re : Orbitre elliptique 13-04-09 à 22:02

j ai recherché sur internet la masse de la Terre et google qui est mon ami me dit qu elle est de 5,9742 *10^24 kg voila d où vient cette valeur dans mes calcules

Posté par
gbm Webmaster
re : Orbitre elliptique 13-04-09 à 22:06

Formule fausse !

J'ai bien écrit F = G*m*M/d2.

Ensuite calcule cette valeur dans les unités du système international :
un masse en kg
un distance en m

Posté par
gbm Webmaster
re : Orbitre elliptique 13-04-09 à 22:09

Je résume,

1. le dessin fait à l'échelle demandée

2. Pour le périgée :

F = G*m*M/dp2 = 6,67*10-11*2500*5,97*1024/(200 000)2

Pour l'apogée :

F' = F = G*m*M/da2 = 6,67*10-11*2500*5,97*1024/(3,6*106)2

Posté par
alexxx
re : Orbitre elliptique 13-04-09 à 22:12

Je ne comprend pas a quoi correspond M   je sais que g = 6,67*10^-11 et que m = 2500 kg mais M = ?

Posté par
gbm Webmaster
re : Orbitre elliptique 13-04-09 à 22:13

M est la masse de la Terre
G est la constante de gravitation universelle.

Posté par
alexxx
re : Orbitre elliptique 13-04-09 à 22:15

ha ouai ok !! j avais oublié la conversion en metre et le carré je calcule se que ça nous donne maintenant laisse moi quelques secondes enfin meme quelques minutes

Posté par
gbm Webmaster
re : Orbitre elliptique 13-04-09 à 22:17

ok vas-y

Posté par
alexxx
re : Orbitre elliptique 13-04-09 à 22:23

Je suis pas du tout sur j obtiens :  (9,954975*10^18)/200 000²

Posté par
alexxx
re : Orbitre elliptique 13-04-09 à 22:24

en tout sa me donnerai 248874375

Posté par
gbm Webmaster
re : Orbitre elliptique 13-04-09 à 22:33

J'ai trouvé

Pour le périgée :

F = 2,49*107 N

Pour l'apogée

F = 7,68*104 N

sauf distraction

Posté par
alexxx
re : Orbitre elliptique 13-04-09 à 22:33

et pour l apogée en tout j ai trouvé (9,954975*10^18)/(3,6*10^6)² = 768130,787

Posté par
alexxx
re : Orbitre elliptique 13-04-09 à 22:35

non non c est juste seulement toi tu es surement plus intelligent que moi et tu as tout mis avec des puissance de 10 ce que je n ai pas fait lol

Posté par
gbm Webmaster
re : Orbitre elliptique 13-04-09 à 22:41

Pas plus intelligent, plus expérimenté

Tu as fait une erreur :
6,67*10-11*2500*5,97*1024 = 9,95*1017

Posté par
alexxx
re : Orbitre elliptique 13-04-09 à 22:46

Ouai c est de la faute de ma calculette elle m exprime directement le résultat sous forme de nombres et pas de puissances de 10

Posté par
gbm Webmaster
re : Orbitre elliptique 13-04-09 à 22:50

fais bien attention aux nombre de chiffres significatifs.

Posté par
alexxx
re : Orbitre elliptique 13-04-09 à 22:55

oui d accord et pour en revenir au 1) l échelle pour le périgée serai de 0,1 cm et pour l apogée se serai de 18 cm ? car 0,1 cm sa me paraît très petit pour etres représenté sur ma copie

Posté par
gbm Webmaster
re : Orbitre elliptique 13-04-09 à 23:00

Si c'est ça ! TB !
Il n'y a plus qu'à faire un joli dessin

Posté par
alexxx
re : Orbitre elliptique 13-04-09 à 23:01

Ok merci beaucoup je vais faire tout ça au propre et je reviens demain surement pour la question 3

Posté par
gbm Webmaster
re : Orbitre elliptique 13-04-09 à 23:06

La question 3 on paut la faire rapidement si tu veux.

Posté par
alexxx
re : Orbitre elliptique 13-04-09 à 23:13

Ok bah comme tu veux moi je suis free alors 1 cm = 10 N

Posté par
gbm Webmaster
re : Orbitre elliptique 13-04-09 à 23:14

Il suffit de les représenter avec l'échelle demandée.
Les forces sont dirigée vers la Terre.

Posté par
alexxx
re : Orbitre elliptique 13-04-09 à 23:15

allé soyons fou donc deja on va avoir Deux fleche opposées allant vers le sens de la Terre ensuite il faut faire un calcule pour l echelle

Posté par
gbm Webmaster
re : Orbitre elliptique 13-04-09 à 23:19

A faire à l'échelle mais ça te donne une idée

Orbitre elliptique

Posté par
gbm Webmaster
re : Orbitre elliptique 13-04-09 à 23:23

On a Fapogée = F = 7,68*102 N (attention petite erreur de ma part)

Fpérigée = 2,49*107 N

ça va dépasser à l'échelle 1cm pour 10 N

Posté par
alexxx
re : Orbitre elliptique 13-04-09 à 23:27

hé bien tu sais quoi c est exactement ce que je m imaginé pour l echelle j ai trouvé pour le périgée 2490000 et là je me rend compt qu il y a une petit probleme

Posté par
gbm Webmaster
re : Orbitre elliptique 13-04-09 à 23:30

1 cm pour10 N c'est bien ce qui est donné dans l'énoncé ?
Sinon le périgée est bien à 200 km ?

Posté par
alexxx
re : Orbitre elliptique 13-04-09 à 23:34

Oui c est exactement ça pourquoi il y a une c****** dans l potage ????

Posté par
alexxx
re : Orbitre elliptique 13-04-09 à 23:36

Ouai sa va faire trop grand il y a un probleme non ?

Posté par
gbm Webmaster
re : Orbitre elliptique 13-04-09 à 23:37

C'est assez ennuyeux car avec cette échelle on ne peut pas tracer les forces...

Posté par
gbm Webmaster
re : Orbitre elliptique 13-04-09 à 23:40

Avant toute chose vérifie l'énoncé de l'exercice que tu as posté.
Je réfléchis à une nouvelle échelle...

Posté par
alexxx
re : Orbitre elliptique 13-04-09 à 23:41

Une superbe force de 0,1 cm qui s exerce ... ouai c est vrai sa fait neuneu

Posté par
alexxx
re : Orbitre elliptique 13-04-09 à 23:43

j ai verifié 3) representer le vecteur force dans les 2 positions, à l'échelle: 1cm sur le dessin correspond à 10 N .

Posté par
alexxx
re : Orbitre elliptique 13-04-09 à 23:44

les valeurs de l'énoncé egalement sont correct

Posté par
gbm Webmaster
re : Orbitre elliptique 13-04-09 à 23:48

L'apogée est bien 36*103 km?

Posté par
alexxx
re : Orbitre elliptique 13-04-09 à 23:56

oui ! enfin dans mon livre c est marqué 36 ( il y a un petit point au centre ) 10^3  dc effectivement oui 36.10^3

Posté par
gbm Webmaster
re : Orbitre elliptique 14-04-09 à 00:00

Malheureusement ça ne change pas notre pb car j'avais déjà fait ce calcul avec ce chiffre.
Si tu réprésente la force la plus faible :

F apogée = 7,68*102 N ça fait 76,8 cm sur ta feuille !

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