Bonjour !
J'ai un dm en physique à rendre et l'un des exercices porte sur la cinématique d'une comète, cependant je bloque sur la dernière question, voici l'énoncé et les questions :
La figure ci-dessous représente les différentes positions d'une comète, de masse m tous les 10 jours durant la période où elle passe à son périhélie (point de l'orbite le plus proche du Soleil).
L'unité astronomique (u.a.) représente la distance moyenne Terre-Soleil : 1 ua = 1,50×108 km. L'échelle utilisée est de 2 cm pour 0,25 u.a.
1- Indiquer le périhélie P sur la figure.
2- Déterminer les valeurs des vitesses 2 et 2 en km.s-1.
Soleil
3- Représenter les vecteurs v2 et v4. On prendra comme échelle 1 cm pour 10 km.s-1.
4- Tracer alors le vecteur delta v=v4−v2 .Quelle est la valeur de delta v ?
5- On rappelle les lois de la dynamique : (voir image avec la formule)
En déduire la masse M du Soleil
Voici mes réponses :
1) Le périhélie est P3 car il se trouve à 4,1cm soit environ 0,52 u.a. du Soleil (voir schéma en dessous).
2) Sachant qu'il y a une durée de 10 jours entre chaque point P, soit 3600 . 240 = 864000s
On sait que 2cm vaut 0,25 u.a.
On calcule la valeur de la vitesse v2 :
Il y a 2,3 cm entre le point P2 et P3 soit 0,29 u.a.
1,50 . 108 . 0,29 = 43 500 000 km
On sait que v = d /Δt
D'où v2 = 43 500 000 / 864 000 = 50,4 km.s-1
On calcule la valeur de la vitesse v4 :
Il y a 1,9 cm entre le point P3 et P4 soit 0,24 u.a
1,50 . 108 . 0,24 = 36 000 000 km
v4 = 36 000 000 / 864 000 = 41,7 km.s-1
3)
1 cm —> 10 km.s-1
5,04 soit 5 cm —> 50,4 km.s-1
4,17 soit 4,2 cm —> 41,7 km.s-1
2,8 cm —> 28 km.s-1
4) La valeur de Δv est de 28 km.s-1 d'après l'échelle.
4) et donc c'est là que je bloque puisque la loi de la dynamique donnée dans l'énoncé implique la force F cependant cette force n'est pas donnée et je ne vois pas comment on peut la calculer (même si on n'utilisait pas l'égalité donnée mais la loi de Newton) alors qu'on a pas de masse dans les données.
Merci
Bonjour
Selon la formule rappelée dans l'énoncé, le vecteur à la position P4 est colinéaire au vecteur force
exercée par le soleil sur la comète de masse m. En utilisant la loi de Newton sur la gravitation, tu peux écrire, en passant aux normes des vecteurs :
donc :
La distance r de P4 au centre du soleil est connue ; la constante G de gravitation universelle est connue ainsi que t. Tu peux donc en déduire la masse M du soleil.
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