Bonsoir, je bloque à une question sur mon DM de physique qui est pour demain 3 heures de recherche, vous êtes mon dernier espoir :/
Un satellite artificiel, assimil à un point materiel de masse m est en mouvement circulaire autour de la Terre dans la referentiel geocentrique.
T est la durée que met le satelllite pour faire le tour de la terre et r est la distance du sattelite au centre de la Terre.
Du fait de son eloignement du sol, son energie potentiel de pesenteur à pour expression :
Epp = -G*(m*MT)/(r)
Où G est la constante de gravitation universelle et Mt la masse de la Terre.
Comme tout les satellites terrestres il verifie la relation (3éme loi de képler) :
(r^3)/(T²) = G(MT)/(4pii²)
-Montrer que l'energie potentielle de pesanteur Epp du satellite est relié à l'energie cinetique Ec par la relation Epp = -2Ec.
Merci de votre reponse
Bonjour,
Je ne suis pas totalement sûr de la méthode à employer mais moi j'aurai fait ainsi:
On prend un repère de Frenet avec donc une composante de l'accélération l'accélération tangentielle (vecteur suivant la trajectoire circulaire) et une autre composante de l'accélération
l'accélération normale qui est le rapport du carré de la vitesse sur le rayon de courbure.
On écrit le PFD en ne s'intéressant qu'à l'accélération normale car c'est suivant ce vecteur que la force d'attraction de la Terre agit sur le satellite, on a donc cette relation qui est suivant le vecteur
donc il est inutile de le réécrire dans l'équation:
On isole simplement v² en simplifiant par m (petite précision par rapport au signe de la force, c'est bien un signe positif car le vecteur unitaire eN est dirigé vers l'intérieur du "virage":
On sait que l'énergie cinétique s'écrit:
On remplace donc le v² que l'on a trouvé précédemment pour obtenir l'énergie cinétique:
Ce qui donne bien:
J'espère que ma réponse te satisfait et si tu n'as pas compris quelque chose, on peut revenir dessus.
Désolé de la qualité de l'image, j'ai du beaucoup rétrécir l'image pour qu'elle soit chargée sur le site. Fais semblant que je dessine très bien et que mon cercle en pointillés vert représente bien l'orbite circulaire du satellite (non ce n'est pas une pomme de terre), à part ça je pense que le dessin doit être suffisant pour comprendre les calculs que j'ai fait précédemment.
Bonsoir ! Merci de ta réponse mais je ne comprends pas les dernieres egalités. Epp ce n'est pas : m(masse)*G(intensite de pesanteur)*z(altitude) normalement ?
Oui c'est ça, à condition que G soit normalement un petit g (G est déjà utilisé pour la constante gravitationnelle) mais c'est seulement au niveau de la surface terrestre.
En fait: P=m.g est un cas particulier de
Donc: ce qui nous donne la valeur de l'intensité de la pesanteur à la surface de la Terre si on prend comme rayon r=rT.
Là le satellite est dans l'espace a une hauteur que l'on ne connait pas donc on utilise la deuxième formule du poids que j'ai cité. Pour retrouver l'énergie potentielle de pesanteur Epp qui est donnée dans l'énoncé que tu as posté dans ton premier message, on calcule le travail du poids:
Si tu veux faire les calculs tu peux toujours vérifier que l'on trouve bien
Ah ! Effectivement j'ai refais les calculs et j'ai bien tout relus et j'ai compris !
Merci beaucoup de ton aide, très explicative !
Je te suis très reconnaissant !
Bonne soirée !
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