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Champ de pesanteur terrestre

Posté par
Quentin18
24-03-17 à 17:26

On modélise la Terre par un corps à répartition spherique de masse,de masse M et de rayon R

[i]1)Exprimer,en fonction de G,la valeur F de la force d'attraction gravitationnelle exercée par la Terre sur un objet de masse m,à altitude h

F=G\frac{Mm}{(Rt+h)²}

2)En 1er approximation,le champ gravitationnel peut se confondre avec le champ de pesanteur  pour la Terre.Qu'elle relation existe t-il alors entre la force F et le poids P de l'objet sur la terre


On sait que le champ gravitationnel peut se confondre avec le champ de pesanteur  pour la Terre \mathfrak{g}=g   
 \\ donc F=P 
 \\ g0=\mathfrak{g}=G\frac{M}{Rt²}
 \\ F=P=G\frac{Mm}{(RT+h)²}


3)En déduire la valeur g du u champ de pesanteur terrestre à un point situé à l'altitude h au-dessus de la terre
g=G\frac{M}{(Rt+h)²} Plus l'altitude augment plus g diminue

4)Exprimer la valeur g0 du champ de pesanteur de la Terre un point de sa surface
g0=G\frac{M}{Rt²} N.Kg

5)On pose x=\frac{h}{R} .Vérifier,très rigoureusement avec la démonstration que le rapport \frac{g0-g}{g0}peut s'exprimer par\frac{g0-g}{g0}=1-\frac{1}{(1+x)²}

6)Calculer la valeur x pour que g reste constante à 0.1% près; soit \frac{g0-g}{g0}=0.1%

7)En déduire jusqu'à quelle altitude h au-dessus de la Terre on peux considerer que la valeur du champs de pesanteur terrestre reste constant à 0.1% près
[/i]

Posté par
J-P
re : Champ de pesanteur terrestre 24-03-17 à 19:15

4)

Erreur d'unité, go = ... N/kg
-----
5)

g = GM/(RT + h)²
go = GM/RT²

g/go = RT²/(RT + h)²
g/go = 1/(1 + h/RT)²
g/go = 1/(1 + x)²

(go-g)/go = ((1 + x)² - 1)/(1 + x)² = 1 - g/go
(go-g)/go = 1 - 1/(1 + x)²
-----
6)

g/go = 1 - 0,001
1/(1 + x)² = 0,999
(1+x)² = 1,001
1 + x = 1,0005
x = 0,0005
-----

7)

h = 0,005 * RT
h = 0,005 * 6370000 = 3187 m (à arrondir ?)
-----
Recopier dans comprendre est inutile.

Sauf distraction.  

Posté par
Quentin18
re : Champ de pesanteur terrestre 26-03-17 à 11:43

Merci, beaucoup J-P




Quentin



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