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Satellites et énergie

Posté par
bobgirl92
08-03-09 à 18:36

alors voilà, j'ai cet exercice à rendre pr demain 8h, et autant dire tout de suite que je l'avais complètement oublié..
un peu d'aide serait la bien venue pour ce problème de délai  :S
merci beaucoup


Les mouvements sont étudiés dans le référentiel géocentrique. Sauf indication contraire, on ne tiendra pas compte de la résistance à l'air.
Données :
Rayon de la Terre : Rt = 6,4 × 10^6 m
Masse de la Terre : Mt = 6,0 × 10^24 kg
Constance gravitationnelle : G = 6,67 × 10^-11 SI

1) dans le référentiel géocentrique, le satellite d'observation Spot évolue sur une orbite circulaire à une altitude z = 8,2 × 10^5 m. le satellite sera assimilé à un corps ponctuel.

a) Rappeler la loi de gravitation de Newton.

b) Donner l'expression littérale de la force de gravitation  F  exercée par la Terre sur le satellite en fonction de Rt , Mt, z, et G.

c) Calculer F/m.  Comparer avec l'intensité de la pesanteur au niveau du sol.

d) L'énergie potentielle de pesanteur du satellite ne peut pas être calculée ici avec l'expression Epp = m g z.  Expliquer pourquoi.

e) A l'altitude où se trouve le satellite, la résistance de l'air résiduel est négligeable devant les autres forces.  Montrer alors que la valeur de la vitesse du satellite est constante sur sa trajectoire circulaire.

f) La résistance de l'air résiduel provoque une lente perte d'altitude des satellites. En même temps, la valeur de leur vitesse augmente.                          

Comment évoluent alors l'énergie cinétique du satellite, son énergie potentielle de pesanteur et la somme des ces deux énergies ?
Que devient l'énergie transférée ?

2)  aux grandes altitudes, l'énergie potentielle de pesanteur  d'un objet de masse m      placé à l'altitude h donnée par l'expression : Epp = G m Mt  [ (1/Rt) - (1/Rt+h) ]
En prenant la surface de la Terre pour origine des altitudes. Afin de placer un satellite de télécommunication à une altitude hp = 3,6 × 10^7 m, il est d'abord amené à une altitude  hp = 2,0 × 10^5 m où un moteur lui communique en un temps bref à une vitesse de valeur VP.

a) calculer la variation de l'énergie potentielle de pesanteur d'un satellite de masse m = 1,0 × 10^3 kg au cours du transfert de l'altitude hp à l'altitude ha.

b) calculer la valeur de la vitesse Vp pour que le satellite atteigne l'altitude ha avec la valeur Va = 1,6 × 10^3m.s-1 de sa vitesse avant de recevoir une nouvelle poussée.

Posté par
gbm Webmaster
re : Satellites et énergie 08-03-09 à 19:17

Bonsoir, j'en ai marre de répéter la même chose :
- qu'est-ce que tu as cherché ?
- quelle question te pose pb ?
Le but est de chercher l'exercice pour s'entraîner et non pas attendre les réponses ...

Posté par
bobgirl92
re : Satellites et énergie 08-03-09 à 19:32

je suis actuellement toujours dessus.. la 1) a) b) et c) sont traitées.
je n'arrive pas à trouver la raison de la question d) et je m'emmêle les pinceaux pour la suite ..

Posté par
gbm Webmaster
re : Satellites et énergie 08-03-09 à 19:34

Stp donne moi les réponses que tu as trouvé en les justifiant

Posté par
bobgirl92
re : Satellites et énergie 08-03-09 à 19:47

a) Fa/b = Fb/a = G x (ma x mb)/d^2

b) F(t/s) = G x mt x ms / (Rt + z)^2
    le seul pb c'est que l'on a pas ms soit la masse du satellite, et je sais pas comment contourner ce pb.. jpensais que c'était bon mais enfait non

Posté par
c-p
re : Satellites et énergie 08-03-09 à 23:19

tu n'as pas besoin de la masse du satellite, elle va "disparaître" à la question suivante



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