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Exercice physique : Surveillance de la Terre
Bonjour,
J'ai un DM de physique à faire et il y a un exercice où je coince mais j'ai fait quelques questions alors j'aurai besoin d'aide pour les autres.
Premièrement le sujet :
Spot 6 est un satellite d'observation de la Terre. Il a une masse m de 712 kg et se déplace à une altitude de 721 km. Sa période de révolution dans le référentiel géocentrique est 99 min.
Maintenant les question avec un schéma à la fin :
1. Calculer la valeur de la vitesse du satellite Spot 6 dans le référentiel géocentrique.
2. Calculer la valeur FT/S de la force d'attraction gravitationnelle exercée par la Terre sur Spot 6.
3. Schématiser la situation et représenter la force FT/S en prenant comme échelle 1 cm pour 2,0 x 103 N
4. On a représenté sur le schéma ci-dessous la force FS/T exercée par le satellite Spot 6 sur la Terre avec l'échelle de la question 3. (Cf l'image)
Et j'allais oublier les données qui étaient dans le sujet :
.G=6,67 x 10-11 N.m2.kg-2
.Masse de la Terre : mT=5,97 x 1024 kg
.Rayon de la Terre : RT=6,37 x 103 km
Maintenant les réponses :
1. J'ai essayé de convertir les minutes en heures mais ça donne 1,65 heures et si on met en m/s et puis en km/h ça fait un résultat élevé.
Donc avec 1,65 heures on fait v=d/t
donc 721/1,65 et ça fait environ 436,97 km/h encore une fois je ne sais pas si c'est ça la bonne vitesse.
2. Il faut utiliser la formule Gx(mAxmB)/d2
ce qui donne 6,67 x 10-11 x (5,97x1024x712)/(6,37x103x103)2 (Il faut mettre la distance en m donc x103)
cela fait 6987,2 N environ
3. 2,0 x 103 N=2000 N donc 6987,2/2000 = 3,5 cm environ donc je trace ma flèche verticalement et je met une flèche qui va vers le bas puisque la Terre exerce une force contre Spot 6.
4. Là je n'ai pas très bien compris car la longueur du vecteur de force est de 2,8 cm en respectant l'échelle de la question 3 (2,0 x 103) or la mienne fait 3,5 cm donc je n'ai pas répondu à cette question.
Voilà j'ai essayé de détailler le plus possible mon problème afin que vous arriviez mieux à comprendre et pouvoir m'aider en retour.
Cordialement
Bonjour,
Première question :
721 km est l'altitude du satellite (au-dessus de la surface de la Terre)
Mais ce n'est pas le rayon de son orbite dans un référentiel géocentrique.
Quelle est la donnée de l'énoncé qu'il te faut utiliser pour calculer le rayon de l'orbite ?
Il faut utiliser le rayon de la Terre.
Tu cherches le rayon de l'orbite du satellite, cercle centré sur le centre de la Terre :
. il y a la distance du centre de la Terre jusqu'à la surface de la Terre : c'est le rayon de la Terre
. et il y a la distance de la surface de la Terre jusqu'au satellite : c'est l'altitude du satellite
1) Je ne trouve pas 7 391 km
2) Bien sûr il faudra convertir dans l'unité SI de longueur, qui est le mètre
Oui, mais attention !
En physique un résultat numérique sans son unité ne veut strictement rien dire !
________
Distance du satellite au centre de la Terre : 7 091 000 m
c'est aussi le rayon de l'orbite qui est parcourue en 99 minutes
Quelle est donc la vitesse sur cette orbite ? (attention de ne pas oublier l'unité, sinon je ne pourrai pas répondre ! )
Tu peux choisir l'unité.
En t'incitant à exprimer le rayon de l'orbite en mètres, j'imaginais bien sûr une vitesse en mètres par seconde (le mètre est l'unité de longueur et le mètre par seconde est l'unité de vitesse du système international d'unités, le SI). Mais tu peux préférer utiliser le kilomètre par heure.
Dans un cas comme dans l'autre, il faut convertir les 99 minutes.
Très bien donc on va faire en m/s c'est plus simple
donc 7091000/5940 = 1193,8 m/s
et en km/h ça fait 1193,8 x 3,6 = 4296,7 km/h
Le satellite ne se déplace pas sur le rayon... il ne parcourt pas le rayon en 99 minutes ! Il parcourt la circonférence en 99 minutes !
Si j'ai bien calculé la circonférence est de 44554067,01 m
donc 44554067,01/5940 = 7500,7 m/s
7500,7 x 3,6 = 27002,5 km/h
Voilà !
Environ 7 500 m.s-1
c'est-à-dire environ 27 000 km.h-1
__________
Question 2 maintenant.
Ta méthode est bonne, mais tu n'as pas utilisé la bonne distance entre le centre de la Terre et le satellite.
Tout à fait d'accord.
Ne garde pas trop de chiffres significatifs. 5 chiffres ce serait trop ; 3 chiffres significatifs me semblent suffisants en considérant les données du problème.
Donc une force d'intensité voisine de 5,64.103 N (ou 5,64 kN)
Et j'espère que tu vois que les questions suivantes vont se faire toutes seules maintenant avec cette nouvelle valeur !
Oui j'ai tout de suite vu la différence donc je pense que je vais pouvoir me débrouiller seul à présent merci de ton aide
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