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Estimation de la masse de la Terre

Posté par
Issou4
29-01-18 à 20:37

Bonjour à tous !
J'ai un DM de physique à rendre mais j'ai un problème avec un exercice en lien avec kepler

On utilise dans cet exercice les caractéristiques orbitales de quelques satellites artificiels de la Terre afin de donner une estimation de la masse de celle ci
On admettra que les satellites étudiés sont en orbite circulaire, et qu'ils sont exclusivement soumis à la force gravitationnelle exercée par la Terre

1. Montrer que le mouvement d'un satellite en orbite circulaire est uniforme

2. On appelle H l'altitude du satellite, R la valeur du rayon terrestre, G la constante de la gravitation, T la période du satellite et M la masse de la Terre
Montrer que (R+H)^3 est proportionnelle à T^2, et écrire la valeur de la constante de proportionnalité en fonction de M et G

3. Le tableau ci après montre les altitudes et périodes de quelques satellites artificiels de la Terre

Satellite:

Météosat T=23h55 et H=35800km
Station Mir T=1h35 H=500km
Cosmos 1970 T=11h14 H=19100km

3. Le premier satellites a des caractéristiques bien particulière
a. Quelles sont elles ?
b. Comment appelle t'on ce genre de satellite ?
c. A quoi correspond la période de 23h56?
d. Pourquoi cette période n'est pas égale à 24h ?
4. Vérifier à partir du tableau que (R+H)^3 / T^2 est constant
5. En déduire la masse de la terre

Désolé pour les éventuelles fautes d'orthographes


1. On dit qu'un solide a un mouvement circulaire uniforme dans un référentiel donné sinon sa trajectoire est un cercle et si la valeur de sa vitesse est constante
Donc un satellite en orbite est uniforme
2.

3.a. Sa période et son altitude son énormément supérieur à celles des autres
b. Satellite artificiel
c. A la durée mise par le satellite à faire un tour de l´astre attracteur
d. Incertitude

Merci d'avoir lu et de vos futures réponses

Posté par
dirac
re : Estimation de la masse de la Terre 29-01-18 à 22:49

Hello

Hum hum ...  je t'engage peut être à relire ton cours pour assurer certains "fondamentaux"?

1. mouvement circulaire uniforme:

circulaire => car c'est dite dans l'énoncé

uniforme => dans repère de Frenet  \vec{a} = \frac{dv}{dt}\vec{t} + \frac{v^2}{R+h}\vec{n}

Or la force gravitationnelle a même direction que \vec{n}

Donc la Relation Fondamentale de la Dynamique nous dit:   \frac{dv}{dt} = 0

La vitesse est bien constante!

2. Loi de Kepler:

Ecris la projection de la RFD le long de la normale à la trajectoire, puis rappelle toi de

v = \omega (R+h)   et que T = \frac{2\pi}{\omega}

Te voila remis en selle?



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