Bonjour,
J'ai un DM de physique et je bloque sur 1 question :
1) On considère une étoile de masse M=10 M_S et de rayon R=2 R_S, où M_S et R_S sont respectivement la masse et le rayon du Soleil. On cherche à évaluer la pression P au centre de l'étoile.
En utilisant une analyse dimensionnelle, exprimer la pression P en fonction de la masse M, du rayon R et de la constante de gravitation G.
En exploitant la relation trouvée précédemment, calculer le rapport P/P_S entre la pression au centre de l'étoile et celle au centre du Soleil.
(Veuillez entrer un entier ou un nombre réel. Tolérance de 5% sur le résultat.)
Mon raisonnement :
J'ai fais une analyse dimensionnelle pour trouver la formule de la pression en fonction M, G et R.
[P] = [M]^α [R]^β [G]^γ
M L^(-1) T^(-2) = M^α L^β L^(3γ) M^(-γ) T^(-2γ) = M^(α-γ) L^(β+3γ) T^(-2γ)
J'obtiens le système suivant :
α-β = 1 α = 2
β+3γ = -1 β = -4
-2γ = -2 γ = 1
Donc j'obtiens la formule suivante : P = (M^2 * G)/R^4
Ensuite, en relevant les données de la masse et du rayon du soleil, j'ai calculé P_S = 3,79 * 10^-25.
Puis, en remplaçant les données, j'ai calculé P = 7,04 * 10^15
D'où le rapport P/P_S = 1,86 * 10^40
Est-ce que mon résultat est correct ? (on me demande un entier ou nombre réel avec tolérance de 5%).
Bonjour
D'accord avec ton analyse dimensionnelle.
Ensuite :
attention aux unités : P est sans doute exprimée en pascals.
Pour le rapport des pressions : puisque P est proportionnelle au carré de la masse et inversement proportionnelle à la puissance 4 du rayon, on obtient :
Je te laisse terminer...
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