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Satellite geostationnaire

Posté par
alicia062
26-10-13 à 16:58

Bonjour ,

Énoncé de mon exercice:

Un satellite géostationnaire est en mouvement circulaire uniforme autour de la Terre. Il ressent une accélération a=g0(R/r)2, ou R=6400 km est le rayon de la terre,g0=9 ,8 ms-2 et
r est le rayon de l'orbite.
La période de révolution du satellite est égale à la période de rotation de la terre sur elle-même dans le référentiel géocentrique.
1.Calculer la période T de rotation de la Terre en secondes, puis la vitesse angulaire Ω

2.Déterminer h l'altitude de l'orbite géostationnaire.
3.Déterminer sa vitesse sur sa trajectoire et calculer sa norme.



1. J'ai réussi à faire la première question où je trouve 7.27*10-5 rad s-1

2. Mais pour la deuxième je n'y arrive pas ?
(Je débute en physique donc si vous pouviez être le plus simple cela m'arrangerait)

Merci

Posté par
athrun
re : Satellite geostationnaire 26-10-13 à 17:44

Bonjour,

1. T=24\times3600=86400\ \mathrm{s}   donc   \omega=2\pi/T=7,27\cdot10^{-5}\ \mathrm{rad}\cdot\matrm{s}^{-1}

Ca c'est ok.

2. On note r le rayon de l'orbite du satellite. L'altitude h de l'obite géostationnaire vaut donc h=R-r. Il faut donc calculer r :

La trajectoire du satellite est un cercle de rayon r qu'il parcout à la vitesse angulaire \omega. Son accélération est donc r\omega^2. Or d'après l'énoncé, son accélération vaut aussi g_0(R/r)^2 donc il vient :

r\omega^2=g_0(R/r)^2

Posté par
J-P
re : Satellite geostationnaire 26-10-13 à 18:21

2)

a = w²r = (7,27.10^-5)² * r

a  = go.(R/r)² = 9,8 * (6400000/r)²

(7,27.10^-5)² * r = 9,8 * (6400000/r)²

(7,27.10^-5)² * r³ = 9,8 * 6400000²

r = 4,236.10^7 m = 42349 km

h = r - R

h = 42349 - 6400 = 35948 km (à arrondir à 2 chiffres significatifs, soit 3,6.10^4 km)
-----
Sauf distraction.  

Posté par
alicia062
re : Satellite geostationnaire 28-10-13 à 14:34

Merci pour vos réponses


Et pour la 3.

Je sais car j'ai la correction sous les yeux que v=r*

Mais je ne comprend pas pourquoi ?

De plus si on regarde d'un point de vue dimentionnel cela ne "colle" pas puisque que l'on obtient des rad m s-1

Posté par
J-P
re : Satellite geostationnaire 29-10-13 à 09:47

Il faut sérieusement relire tes cours sur le mouvement circulaire.

v = r*w

Avec v la vitesse tangentielle de l'objet sur une trajectoire circulaire de rayon r , w est la vitesse angulaire de l'objet.

En unité SI :
v est m.s^-1
r est m
w est en rad/s

MAIS, il faut se rappeler que la mesure d'un angle a bien une unité (radian, degré, grade ...) mais n'a pas de dimension.

Donc en analyse dimensionnelle on a :

[v] = L.T^-1
[r] = L
[w] = T^-1

Et donc la relation v = r*w est bien homogène.

Posté par
alicia062
re : Satellite geostationnaire 31-10-13 à 09:18

Merci !!



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