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Niveau seconde
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Fusée Ariane

Posté par
dsoukouna
03-03-18 à 20:21

D'après  Encyclopedia  Universalis  (1998)  :
Le premier lanceur Ariane est une fusée à trois étages dont la hauteur totale est de 41,4  m et qui pèse, avec sa charge utile (satellite), pese m= 204 tonnes au décollage. Le premier étage qui fonctionne pendant 145 secondes est équipé de 4 moteurs Viking V alimentés par du peroxyde d'azote N2O4(masse de peroxyde emportée : 153 tonnes).
L'intensité de la force de poussée totale F de ces 4 réacteurs est constante pendant leur fonctionnement: elle vaut F = 2500 kN  .
A la fin de cette première phase ( lorsque tout le peroxyde emporté à été consommé ) la fusée Ariane ne n'est plus qu'une masse m2 .
On suppose que l'intensité du champ de pesanteur terrestre à la meme valeur en tout point : g= 9,8 m.s-2  
1. On considère la situation immédiatement après le décollage. Donner l'expression de la valeur P ; du poids [P1]vecteur de la fusée.
2. Calculer la valeur P , du poids de la fusée au moment du décollage. Rappel: 1t = 10 kg
3. Lors de son décollage la fusée décrit un cercle dans le référentiel terrestre. Préciser la nature de son mouvement dans ce référentiel , en donnant un adjectif concernant l'évolution de sa vitesse. On suppose que maintenant la fusée à une masse m et qu'elle est situé à l'altitude h de son mouvement par rapport à la surface terrestre.
4. Déterminer l'expression de la valeur F de la force gravitationnelle s'exercant sur la fusée en fonction de G .
5. En écrivent que la valeur F de la force gravitationnelle est égale à la valeur P du poids  de la fusée , déterminer l'expression du champs de pesanteur g à l'altitude h en fonction  de G ; Mt ; Rt et h


J'ai besoin d'aide please !!

Posté par
odbugt1
re : Fusée Ariane 03-03-18 à 20:38

Bonjour,

Question 1 :
Autrement dit on te demande ici la relation bien connue qui existe entre la masse d'un objet et son poids (sur Terre)

Question 2 :
Autrefois la tonne était égale à 1000 kg     et je ne pense pas que cela ait beaucoup changé ces derniers temps.
Utilise ce que tu as trouvé à la question la question précédente.

Posté par
dsoukouna
re : Fusée Ariane 03-03-18 à 21:00

odbugt1 @ 03-03-2018 à 20:38

Bonjour,

Question 1 :
Autrement dit on te demande ici la relation bien connue qui existe entre la masse d'un objet et son poids (sur Terre)

Question 2 :
Autrefois la tonne était égale à 1000 kg     et je ne pense pas que cela ait beaucoup changé ces derniers temps.
Utilise ce que tu as trouvé à la question la question précédente.

Je pense que c'est p= m fois g

Posté par
dsoukouna
re : Fusée Ariane 03-03-18 à 21:23

odbugt1 @ 03-03-2018 à 20:38

Bonjour,

Question 1 :
Autrement dit on te demande ici la relation bien connue qui existe entre la masse d'un objet et son poids (sur Terre)

Question 2 :
Autrefois la tonne était égale à 1000 kg     et je ne pense pas que cela ait beaucoup changé ces derniers temps.
Utilise ce que tu as trouvé à la question la question précédente.


Je ne sais pas si c'est sa mais je tente aidez moi svp
Réponse 1:
L'expression de la valeur P ; du poids [P1]vecteur de la fusée est g= m X g

Réponse 2:
La valeur P , du poids de la fusée au moment du décollage est g= m X g
on sait que 204 t = 204000 kg donc
g= 204000 X 9,8 m.s-2
g= 1999200

est ce que c'est sa ? aidez moi svppp

Posté par
odbugt1
re : Fusée Ariane 03-03-18 à 21:33

D'accord avec toi pour la relation :
P = m * g ( et pas g = m X g bien entendu ! )

La masse m de la fusée est m = 204 t = 204000 kg . C'est bon aussi.

g = 9,8 m/s² c'est vrai, mais ici il vaut mieux g = 9,8 N/kg

Tu connais maintenant m  = 204000 kg et g = 9,8 N/kg
On a donc P = m * g = 204000 kg * 9,8 N/kg

P = 1999200 .... d'accord mais quelle unité ?

Posté par
dsoukouna
re : Fusée Ariane 03-03-18 à 21:39

odbugt1 @ 03-03-2018 à 21:33

D'accord avec toi pour la relation :
P = m * g ( et pas g = m X g bien entendu ! )

La masse m de la fusée est m = 204 t = 204000 kg . C'est bon aussi.

g = 9,8 m/s² c'est vrai, mais ici il vaut mieux g = 9,8 N/kg

Tu connais maintenant m  = 204000 kg et g = 9,8 N/kg
On a donc P = m * g = 204000 kg * 9,8 N/kg

P = 1999200 .... d'accord mais quelle unité ?


alors P = 1999200 N

Posté par
dsoukouna
re : Fusée Ariane 03-03-18 à 21:40

dsoukouna @ 03-03-2018 à 21:39

odbugt1 @ 03-03-2018 à 21:33

D'accord avec toi pour la relation :
P = m * g ( et pas g = m X g bien entendu ! )

La masse m de la fusée est m = 204 t = 204000 kg . C'est bon aussi.

g = 9,8 m/s² c'est vrai, mais ici il vaut mieux g = 9,8 N/kg

Tu connais maintenant m  = 204000 kg et g = 9,8 N/kg
On a donc P = m * g = 204000 kg * 9,8 N/kg

P = 1999200 .... d'accord mais quelle unité ?


alors P = 1999200 N


Pouvez vous m'aidez pour la question 3 et 4?

Posté par
odbugt1
re : Fusée Ariane 03-03-18 à 23:39

L'énoncé donne seulement trois chiffres significatifs pour la masse de la fusée et pour la valeur de " g "
Le résultat sera rendu aussi avec 3 chiffres significatifs, soit :
P = 2,00.106 N

Citation :
Lors de son décollage la fusée décrit un cercle dans le référentiel terrestre.

Est ce bien cela qui est écrit dans ton énoncé, car pour ma part, au décollage, je n'ai jamais vu de fusée décrire un cercle !

Posté par
dsoukouna
re : Fusée Ariane 04-03-18 à 16:06

odbugt1 @ 03-03-2018 à 23:39

L'énoncé donne seulement trois chiffres significatifs pour la masse de la fusée et pour la valeur de " g "
Le résultat sera rendu aussi avec 3 chiffres significatifs, soit :
P = 2,00.106 N

Citation :
Lors de son décollage la fusée décrit un cercle dans le référentiel terrestre.

Est ce bien cela qui est écrit dans ton énoncé, car pour ma part, au décollage, je n'ai jamais vu de fusée décrire un cercle !


oui c'est ce qu'il est ecrit mais si vous ne savez pas je veux bien que vous m'aidez pour la 4 et 5 svp

Posté par
odbugt1
re : Fusée Ariane 04-03-18 à 17:28

La question 4 est une question de cours sur la force de gravitation universelle.
Ici cette force s'exerce entre la fusée de masse " m " et laTerre de masse " MT ".
Attention la distance Terre/fusée doit être prise à partir du centre de la Terre.

L'énoncé te dit clairement comment traiter la question 5 à partir des résultats trouvés aux questions 1 et 4

Posté par
dsoukouna
re : Fusée Ariane 04-03-18 à 17:39

odbugt1 @ 04-03-2018 à 17:28

La question 4 est une question de cours sur la force de gravitation universelle.
Ici cette force s'exerce entre la fusée de masse " m " et laTerre de masse " MT ".
Attention la distance Terre/fusée doit être prise à partir du centre de la Terre.

L'énoncé te dit clairement comment traiter la question 5 à partir des résultats trouvés aux questions 1 et 4


Je n'ai pas vraiment compris la question 4
Mais je pense avoir trouver la reponse 5:
f=g*m*Mt/Rt+h)
C'est sa ?

Posté par
dsoukouna
re : Fusée Ariane 04-03-18 à 17:44

odbugt1 @ 04-03-2018 à 17:28

La question 4 est une question de cours sur la force de gravitation universelle.
Ici cette force s'exerce entre la fusée de masse " m " et laTerre de masse " MT ".
Attention la distance Terre/fusée doit être prise à partir du centre de la Terre.

L'énoncé te dit clairement comment traiter la question 5 à partir des résultats trouvés aux questions 1 et 4


Je pense avoir trouver la 4:

l'expression est :   F Terre/fusée=G*Mt*m/d2

Posté par
odbugt1
re : Fusée Ariane 05-03-18 à 10:56

Citation :
Je pense avoir trouver la 4:

l'expression est :   F Terre/fusée=G*Mt*m/d2


Ou plus exactement :

F_{T/f}= G\;\dfrac{m\cdot M_T}{d^2}
Or la distance " d " du centre de la Terre à la fusée est d = RT + h
donc :
F_{T/f}= G\;\dfrac{m\cdot M_T}{(R_T+h)^2}

Question 5 :
Tu as trouvé :
P = mg et
F_{T/f}= G\;\dfrac{m\cdot M_T}{(R_T+h)^2}

Or P = FT/f  donc

mg= G\;\dfrac{m\cdot M_T}{(R_T+h)^2}
et après simplification :

g= \dfrac{G\cdot M_T}{(R_T+h)^2}

Remarque :
Au niveau du sol on a h=0 et g prend la valeur g0 (g0=9,8 N/kg)
g_0= \dfrac{G\cdot M_T}{R_T^2}



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