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Niveau seconde
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CONSTANTE SOLAIRE 2nd

Posté par
soprane1110
07-12-10 à 23:03

Bonjour,

J'ai un exercice de géologie où l'on me demande de calculer la constante solaire de Mars et de la Lune. Voici l'énnocé et la consigne en haut du tableau et le tableau en bas avec les donées:

Consigne : La constante solaire est la quantité d'énergie reçue par une planète. Elle s'exprime en Watt.m-². La mesure de la constante solaire est éffectuée hors atmosphère par des satellites. Calculez la constante solaire pour Mars et la Lune en expliquant votre demarche :
                
                   Distance au Soleil (ua)      Constante solaire (Wa.m-²)

   Mercure          0,387                         9400                      

   Vénus            0,723                         2685                      

   Terre            1                             1410                    

   Lune             1                             ?                      

   Mars             1,524                         ?                      

Voilà donc mon enoncé avec la consigne et le tableau. Maintenant moi j'aimerais bien qu'on me dises comment calculer cette constante solaire, j'ai re-re-re-regarder mon cours et sur internet; mais nada rien ! C'est la raison pour laquelle je me suis inscris sur ce site, qui je l'esperts pourra m'aider. Je demande juste une explication avec des calculs détaillés.

Merci beaucoup d'avance à tout ceux qui pourraont m'apporter de l'aide même infime soit-elle !

Bien cordialement?
Soprane1110


        

Posté par
Heroes31
re : CONSTANTE SOLAIRE 2nd 08-12-10 à 11:37

Bonjour.

La constante solaire se mesure au voisinage d'une planète et en dehors de son atmosphère...

Comme on admet que la distance Terre-Soleil et Lune-Soleil sont les mêmes (1ua) vu que la Lune est au voisinage de la Terre (et n'a pas d'atmosphère)

alors selon tout logique, C(Terre) = C(Lune) = 1410 W/m²





Maintenant, vous ne pouvez pas calculer la constante solaire étant donné qu'il ne semble pas y avoir de proportionnalité entre C et d.


Voici comment je vous suggère de procéder :

1) Tracer le graphique représentant C = f(d)
2) Tracer l'allure de la courbe (qui n'est pas ne droite !)
3) Par lecture graphique, pour Mars (d = 1,524), vous lisez la valeur de C(Mars)

Pour information, j'ai une valeur approximative de 220W/m²
- sauf erreur -




Bonne journée..

Posté par
soprane1110
re : CONSTANTE SOLAIRE 2nd 08-12-10 à 20:28

Bonjour,

Merci beaucoup pour votre aide ! Je vous en suis très reconnaissant !

Ça j'ai compris :

Citation :
La constante solaire se mesure au voisinage d'une planète et en dehors de son atmosphère...

Comme on admet que la distance Terre-Soleil et Lune-Soleil sont les mêmes (1ua) vu que la Lune est au voisinage de la Terre (et n'a pas d'atmosphère)

alors selon tout logique, C(Terre) = C(Lune) = 1410 W/m²


Mais ça je n'ai pas saisi :

Citation :
Maintenant, vous ne pouvez pas calculer la constante solaire étant donné qu'il ne semble pas y avoir de proportionnalité entre C et d.


Voici comment je vous suggère de procéder :

1) Tracer le graphique représentant C = f(d)
2) Tracer l'allure de la courbe (qui n'est pas ne droite !)
3) Par lecture graphique, pour Mars (d = 1,524), vous lisez la valeur de C(Mars)

Pour information, j'ai une valeur approximative de 220W/m²
- sauf erreur -



Voilà et merci encore une fois pour votre aide !

Bien cordialement,
Soprane1110

Posté par
soprane1110
re :Message à Heroes31 08-12-10 à 23:49

Pourriez vous mettre la courbe ?

Merci beaucoup pour votre aide !

Posté par
soprane1110
RE : 09-12-10 à 07:58

C'est bon, j'ai tout compris, merci infiniment pour votre aide. Je vous en suis très reconnaissant.

Bien cordialement,
Soprane1110

Posté par
Heroes31
re : CONSTANTE SOLAIRE 2nd 09-12-10 à 15:47

Je vous en prie.

Voici le graphique rapidement tracé avec un tableur-grapheur.

CONSTANTE SOLAIRE 2nd


Bonne journée.

Edit Coll : image placée sur le serveur de l' Merci d'en faire autant la prochaine fois !     

Posté par
soprane1110
Merci infiniment ! 09-12-10 à 23:34

Bonjour et merci infiniment pour votre aide !!

Bien cordialement,
Soprane1110

Posté par
mlatapie
re : CONSTANTE SOLAIRE 2nd 04-01-11 à 18:42

Tu ne serais pas du CNED par hassard ?

Posté par
laotse
re 05-01-11 à 02:37

Bonjour, j'ai le même problème, est il possible de trouver la constante solaire si on n'a pas la valeur de E, ni celle de C, ce qui est le cas, puisque la formule donnée est E = C*(4**D²)
Merci.

Posté par
soprane1110
RE: mlatapie 05-01-11 à 16:28

Bonjour à toi !

Non je ne suis pas au CNED ! J'y étais pour ma cinquième, mais plus maintenant. Pourquoi ? Tu y es ?

Bien cordialement,
Soprane1110

Posté par
Heroes31
re : CONSTANTE SOLAIRE 2nd 05-01-11 à 19:46

Citation :
est il possible de trouver la constante solaire si on n'a pas la valeur de E, ni celle de C, ce qui est le cas, puisque la formule donnée est E = C*(4**D²)
Merci.


En regardant votre formule, vous constatez que si vous souhaitez déterminer C, il vous faut avoir les valeurs de E et de D...



Mais apparemment, en pratique, c'est la connaissance de C et D (d'après les tables ou les mesures) qui permet de déterminer E !

Je précise qu'après une petite recherche, j'ai trouvé que :
D représente la distance (en mètre) entre l'astre et le corps receveur.
E est la puissance lumineuse rayonnée (donc en Watt) par l'astre (appelée aussi Luminosité Solaire selon certains sites) et qu'apparemment, elle est notée habituellement L (qui serait de l'ordre de 1026 W de grandeur, à calculer à partir de C(Terre) 1400W/m² et D(Soleil-Terre) = 150.109 m )
le calcul de E (ou L, comme vous préférez) permet de remonter à la température de surface du Soleil par la loi de rayonnement du corps noir [loi de Stefan-Boltzmann en T4])


Voir là :


Maintenant, à vous de voir...

Posté par
ghost-cod6
re : CONSTANTE SOLAIRE 2nd 15-01-11 à 22:25

bonjour
pourriez-vous m'expliquer comment trouver C avec la formule slvp
MERCI

Posté par
Heroes31
re : CONSTANTE SOLAIRE 2nd 16-01-11 à 13:13

Si votre formule est E = C4

alors, en divisant membre à membre par 4D², on ontient C = \frac{E}{4\pi D^2}, tout simplement.

Posté par
ghost-cod6
re : CONSTANTE SOLAIRE 2nd 16-01-11 à 20:19

MERCI pour ton aide Heroes31
mais est il possible de calculer C avec formule K*1/x² ?
MERCI

Posté par
Heroes31
re : CONSTANTE SOLAIRE 2nd 16-01-11 à 21:16

Ca dépend de ce que vous appelez K et x... Donc là, je ne pense pas pouvoir vous aider plus amplement...

Posté par
ghost-cod6
re : CONSTANTE SOLAIRE 2nd 16-01-11 à 22:17

dacord,mais pour votre formule comment vous faites pour trouvez 220W/m²
MERCI D'AVANCE

Posté par
Heroes31
re : CONSTANTE SOLAIRE 2nd 16-01-11 à 22:59

Pour Mars ?

Je n'ai pas utilisé de formule, j'ai fait une lecture graphique en me plaçant à d = 1,524 ua. J'y ai lu en ordonnée la valeur de C correspondante.


Mais je peux vous proposer une autre façon de procéder, étant donné que l'on sait que C est inversement proportionnelle à d².

Il suffit de tracer C en fonction de 1/d². (Voir image jointe)

On obtient alors une droite linéaire d'équation Y = mX, en identifiant Y à C et X à (1/d²). Il suffit de trouver son coefficient directeur m et le tour est joué !
On aura, par calcul, une valeur plus précise de C pour d = 1,524 ua.

CONSTANTE SOLAIRE 2nd

Posté par
ghost-cod6
re : CONSTANTE SOLAIRE 2nd 16-01-11 à 23:10

C'est bon j'ai compris MERCI BEAUCOUP POUR TON AIDE
MERCI ENCORE

Posté par
ghost-cod6
CONTANTE SOLAIRE 25-01-11 à 21:20


   salut,

tu pourais mieu m expliquer comment calculer la constante solaire de mars par le calcul.
      
       MERCI

Posté par
Heroes31
re : CONSTANTE SOLAIRE 2nd 26-01-11 à 08:58

Pas de soucis, voici le raisonnement :

D'après le graphique, la courbe obtenue est une droite linéaire d'équation Y = m.X, de coefficient de proportionnalité (ou coefficient directeur) égal à m.

Calcul de m :
Je prends deux points A(XA;YA) et B(XB;YB) sur la droite.
Je choisis (judicieusement) A(0;0) et B(6,677;9400)

m est donné par la relation suivante :
m = \frac{\Delta Y}{\Delta X}=\frac{\left(Y_B-Y_A\right)}{\left(X_B-X_A\right)}

m = \frac{\left(9400-0\right)}{\left(6,677-0\right)}\approx 1407,8


Equation de la droite :
La droite a donc pour équation Y = 1407,8.X

Comme on identifie Y à C et X à \frac{1}{d^2}, on a donc la relation de proportionnalité suivante :
C = 1407,8 \times \left(\frac{1}{d^2}\right)


Calcul de C(Mars) :
C(Mars) = 1407,8 / 1,524² 606 W/m²


(Ce qui montre au passage que ma valeur lue au départ de 220W/m² était largement sous-estimée, sûrement avais-je lu trop vite à ce moment-là car n'ayant pas tracé précisément le graphique ! )

Posté par
ghost-cod6
re : CONSTANTE SOLAIRE 2nd 26-01-11 à 20:40


  salut,

deja merci pour tout Heroes31,j ai compris , a part ca je voulais te demander si c est 606W/m²ou 606W.m-².


          merci  

Posté par
Heroes31
re : CONSTANTE SOLAIRE 2nd 27-01-11 à 08:08

W/m² = W.m-2

Donc c'est la même chose d'écrit... (Revoir le cours sur les puissances négatives ! )

Posté par
RayaneCTX
comment trouver la constante solaire de Mars 11-03-13 à 02:56

Bonjour,
Un peu en retard mais j'ai trouvé une autre méthode purement algébrique (pour les matheux)pour résoudre ce problème, qui est en fait tout simple.

On voit que plus la distance entre le soleil et les planètes est grande, plus l'énergie reçue est faible. On voit donc que la distance entre les objets est inversement proportionnelle à la constante solaire. Mathématiquement, si on prend C pour la constante solaire et d pour la distance, on peut écrire,
d=k/C^n
Où k est une constante ≠ 0 et n>0.
On sait que lorsque la distance est de 0.387 ua, C est égal à 9400 W.m^(-2)
Donc on peut écrire
0.387= k/〖9400〗^n
k=3637.8×〖9400〗^(n-1)
Et
0.723= k/〖2685〗^n
k=1941.255×〖2685〗^(n-1)
Donc on peut écrire
3637.8×〖9400〗^(n-1)=1941.255×〖2658〗^(n-1)
3637.8/1941.255=(〖2685/9400)〗^(n-1)
Donc
log_(537/1880)⁡〖3637.8/1941.255〗=n-1

ln⁡〖3637.8/1941.255〗/ln⁡〖537/1880〗 =n-1
n≈0.5
Donc on peut réécrire la première relation entre la constante solaire et la distance comme
d=k/√C
On sait que lorsque la planète est à 0.387, la constante solaire est de 9400W.m^(-2).
Donc
0.387= k/√9400
k=0.387√9400
k≈37.5
En vérifiant avec les information sur Vénus, on obtient le même résultat pour k. On obtient donc la relation
d=37.5/√C
Lune:

Elle est environ à la même distance du soleil que la Terre.
Donc
C_Terre≈C_lune
C_Lune≈1410 W.m^(-2)

Mars:

On a
1.524= 37.5/√(C_Mars )
√(C_Mars )=37.5/1.524
C_Mars≈605.5 W.m^(-2)

Voila c'est fini^^
j'espère que vous aurez le courage de tout lire

Posté par
Ship
re : CONSTANTE SOLAIRE 2nd 08-11-16 à 15:24

Constante solaire :

Bonjour, Je voulais poser une question par rapport à la constante solaire.
Voilà, j'ai un petit problème pour faire le graphique et trouver Mars. J'ai vu le graphique de Heroes31 et j'aimerai bien savoir le refaire. Sachant que j'ai OppenOfficeCalc . Car mon graphique s'arrête jusqu'à la constante de la Terre ou (la Lune).

Merci d'avance,
Ship



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