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Niveau seconde
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Gravitation et vitesse

Posté par
Mm31
01-01-16 à 11:34

Bonjour j ai un dm pour le rentrer et je suis complètement bloqué

Enoncé :
La sonde a été lancée par un lanceur depuis Baïkonour le 9 nov 2005. Le 11 avril 2006, Vénus express s'est mise en orbite autour de vénus pour un mission d'environ 500 jours, soit deux année vénusiennes. Elle a achevé sa mission le 16 décembre 2014.
vénus express est de forme pratiquement cubique, et a une masse de 1270 kg dont 104 kg de charge utile
la sonde gravite autour de Vénus sur un orbite quasi polaire , très elliptique entre 250 et 66000 km d'altitude

Masse de Vénus : 4.9*10^24 kg
Rayon de Vénus 6052 km
Masse Soleil 2,0*10^31 kg
Rayon soleil : 696000
distance par rapport au soleil /108*10^6 km
et G=6,67*10^-11 SI

Questions :
Calculer la force d'interaction graviationnelle exercée par vénus sur vénus express
en déduire la force d'interaction graviationnelle exercée par vénus sur vénus express
représenter ces forces à l'echelle 1cm--> 10^22 N
donner les caractéristique de chacune de ces forces

***Edit gbm : énoncé + questions migrés en amont du topic***

Posté par
gbm Webmaster
re : Gravitation et vitesse 01-01-16 à 12:19

Salut,

Es-tu sûr(e) d'avoir bien recopié proprement ton exercice ?

Ensuite, il me semble que ça soit qu'une application du cours.

Clique sur la maison pour un rappel du cours :

Exemple de force : la gravitation universelle

J'attends tes propositions.

Posté par
Mm31
re : Gravitation et vitesse 01-01-16 à 12:54

Moi j'avais fait  G * masse de Vénus express *fois masse venus
Divisé par le rayon de Vénus +250
Et une autre fois divise par 66000 +rayon Vénus et tous ça en mètre
Mais le résultat ne convient pas par rapport à l'échelle qu on le donne ensuite qui est 10^22 N

Mais je ne comprend pas ce que vienne faire les données au sujet du soleil

Après j'ai une autre question aussi si ça ne te dérange pas ?

***Messages fusionnés***

Posté par
gbm Webmaster
re : Gravitation et vitesse 01-01-16 à 13:52

F = G.m.Mv/(Rv+z)²

G constante de gravitation universelle
m masse de Vénus express
Mv masse de Vénus
Rv son rayon
z l'altitude de Vénus express par rapport au sol de Vénus.

Une question en lien avec l'exercice ou une autre question ?
Si c'est une autre question, il faut poster un nouveau topic.

Posté par
Mm31
re : Gravitation et vitesse 01-01-16 à 19:15

voici le schéma qui accompagne mon énoncé

Gravitation et vitesse

Posté par
Mm31
re : Gravitation et vitesse 01-01-16 à 19:16

ceci est le tableau complet avec les valeurs complet

** image supprimée **

et enfin le texte j'èspère que tu comprendra pourquoi je n'ai pas tout mis lors de mon premiers post  toutes mes escuses
j'espère que tu pourra tout de meme m'aider
merci d'avance

** image supprimée **

Posté par
gbm Webmaster
re : Gravitation et vitesse 01-01-16 à 20:32

Juste pour information : seules les images sont acceptées sur le forum, l'énoncé est à recopier intégralement.

On va finir cet exercice et je supprimerai les énoncés scannés.

Donc l'exercice te donne un schéma sur lequel tu as un repère tous les 10j pour Vénus express.

Il faut donc calculer la force d'attraction gravitationnelle exercée par Vénus express sur Vénus à chaque point.

Tu détermines pour chaque repère la distance Vénus - Vénus express à partir du schéma (distance à convertir u.a --> m).

Pour les représenter, tu fais une règle de trois (ou produit en croix) :

1 cm <=> 10^22 N
x cm <=> valeur de la force calculée en N

donc x = ?

Et ainsi de suite.

Posté par
Mm31
re : Gravitation et vitesse 01-01-16 à 21:02

Désolé pour le sujet et aussi du coup je vais avoir beaucoup de valeur pour la traction gravitationnelle
Je suis complètement perdu

Posté par
gbm Webmaster
re : Gravitation et vitesse 02-01-16 à 11:43

Suppose que le centre de la trajectoire de Vénus est le Soleil.

Avec une règle sur ton schéma tu mesure la distance entre Vénus - express et le Soleil (en cm)

Puis tu convertis en m à partir de l'échelle utilisée pour faire le schéma (règle de trois, cf. l'image)

Gravitation et vitesse

Tu as ta distance d

Puis en utilisant la loi de gravitation universelle, tu calcules à chaque fois la force correspondante et tu la représentes sur le schéma en utilisant l'échelle proposée

Pour les représenter, tu fais une règle de trois (ou produit en croix) :

1 cm <=> 10^22 N
x cm <=> valeur de la force calculée en N

donc x = ?


Posté par
Mm31
re : Gravitation et vitesse 02-01-16 à 11:56

oui merci j'ai compris mais donc j'aurai plusieurs force gravitationnelle ?

Posté par
gbm Webmaster
re : Gravitation et vitesse 02-01-16 à 12:05

Absolument !

Méthode à suivre pour la première distance d1 :
* Mesure la distance en cm avec une règle ;
* A partir du produit en croix proposé dans mon texte en rouge, convertis cette distance en m à partir de l'échelle (de cm --> convertis en UA --> puis en m) ;

Calcul de la force d'attraction gravitationnelle exercée par Vénus express sur Vénus :
* utilise la formule donnée dans l'énoncé :

F1 = G*m(Vénus express)*m(Vénus)/d1² = ... N

* convertis la force en cm à l'échelle demandée :

1 cm <=> 10^22 N
x cm <=> valeur de la force F1 calculée en N

donc F1 = x = ... cm

Représentation de la force sur le schéma :
* point d'application : centre de gravité de Vénus
* direction : distance sonde - centre de gravité de Vénus.
* valeur : F1
* sens : vers la sonde Vénus express

Attention ! J'ai fait une grosse bêtise sur le schéma : c'est la distance Vénus - Vénus express qu'il faut calculer

Mille excuse je te refais le schéma

Posté par
gbm Webmaster
re : Gravitation et vitesse 02-01-16 à 12:09

Le voici (encore désolé) :

Gravitation et vitesse

Ma question est la suivante : pour déterminer les positions de Vénus tous les 10j (celle de la sonde étant déjà représentées sur le schéma), est-ce que l'énoncé te donne une précision utile ?

Posté par
Mm31
re : Gravitation et vitesse 02-01-16 à 12:17

NON . je ne comprend pas pourquoi il faut calculer la distance entre vénus et vénus expresse à chaque fois car on sait pas quels est la position de vénus dix jours après

de plus je ne sais pas si c'est utile mais dans mon énoncé il y a écrit la force et pas les force donc il n'y a qu'une force calculé?

***Messages fusionnés***

Posté par
gbm Webmaster
re : Gravitation et vitesse 02-01-16 à 12:26

Bon, on reprend dans ce cas.

Pourrais-tu me recopier ton énoncé texte complet stp ?

De cette façon je pourrais le remettre à sa place et ce sera plus simple pour travailler (tu remarqueras que j'ai épuré ton topic pour que tu puisses t'y retrouver mieux après ).

Merci !

On va y arriver !

Posté par
Mm31
re : Gravitation et vitesse 02-01-16 à 13:06

OUI d'ailleurs merci bcp pour votre gentillesse et l'aide que vous l'avez apporter
alors mon énoncé texte est:

***Enoncé migré en amont du topic***

Posté par
gbm Webmaster
re : Gravitation et vitesse 02-01-16 à 13:47

Ok, et les questions du coup ?

Posté par
Mm31
re : Gravitation et vitesse 02-01-16 à 16:03

***Questions migrées en amont du topic***

Posté par
gbm Webmaster
re : Gravitation et vitesse 02-01-16 à 16:13

Effectivement, l'énoncé est très mal rédigé ...

Parce que l'orbite polaire correspond au survol de Vénus express sur les pôles de Vénus à chaque révolution --> à la vue de ton schéma, on ne pourra pas les voir puisque qu'ils coïncident.

Tu peux néanmoins calculer les valeurs min - max de cette force d'attraction

F = G.m.Mv/(Rv+z)²

zmin = 250.10^3 m
zmax = 66 000.10^3 m

Après, il y aurait moyen de déterminer la position de Vénus tous les 10j, mais je ne sais pas si c'est au programme de seconde

Posté par
Mm31
re : Gravitation et vitesse 02-01-16 à 16:16

au début je penser avoir fait une erreur de calcul met plusieurs élèves de ma classe on trouvé les même réponses et mnt on est tous bloqué... moi je pense qu'il manque un valeurs dans le distance mais ce n'est qu'une hypothèse .

Posté par
Mm31
re : Gravitation et vitesse 02-01-16 à 16:22

mais les résultats de la force avec ces valeurs sont avec 250 : 10454.58...
et avec 66000: 79,95...
On ne peut pas représenter ces force avec l'échelle donnée?

Posté par
gbm Webmaster
re : Gravitation et vitesse 02-01-16 à 16:58

Bah si je fais confiance à tes calculs :

1 cm --> 10^22 N
x cm --> 79,95 N

donc la force minimale devrait être représentée selon l'échelle :

79,95/10^22 = 7,995.10^-21 cm !!

A moins d'avoir un microscope, tu remarqueras que ça risque d'être compliqué ...

Posté par
gbm Webmaster
re : Gravitation et vitesse 02-01-16 à 17:08

On a moyen de déterminer la vitesse de Vénus en la supposant constante, ce qui permettrait de déterminer la distance parcourue tous les 10j :

Citation :
Vénus express s'est mise en orbite autour de Vénus pour un mission d'environ 500 jours, soit deux années vénusiennes


donc 1 année vénusienne = 250 j = période de révolution autour du Soleil (en réalité 225 j avec une recherche sur le net)

Le périmètre de l'ellipse parcourue par Vénus autour du Soleil est approximativement :
    P \approx \pi\sqrt {2(a^2 + b^2)}\approx \pi \left[3(a+b) - \sqrt{(3a+b)(a+3b)}\right]

avec a le demi-grand axe et b le demi-petit axe --> qu'on peut déterminer sur le schéma.

Alors la vitesse moyenne de Vénus est donc

v = périmètre de l'ellipse parcourue autour du Soleil / période de révolution autour du Soleil

Et donc la distance parcourue pendant une durée de 10 j est donc

d = v x 10 j

Mais comme tu peux le constater c'est un peu délicat ...

Posté par
Mm31
re : Gravitation et vitesse 02-01-16 à 17:14

Oui sachant qu'on n'a pas vu ça cette année encore
Donc je vais marquer les résultats trouver précédemment et m'arrêter là peut être y a t'il une erreur dans l'énoncé je sais pas en tout cas merci beaucoup pour votre aide.😃👍

Posté par
gbm Webmaster
re : Gravitation et vitesse 02-01-16 à 17:16

Vérifie bien tes calculs numériques pour être sûr de ne pas avoir introduit une erreur (pb de conversion par exemple).

Je t'en prie !

Tiens-moi au courant dès que tu auras du nouveau !

Posté par
Mm31
re : Gravitation et vitesse 02-01-16 à 17:36

Oui nous avons décidé d'envie  un e-mail à la prof pour savoir si elle pouvait nous aider
Sinon je vous donnerai la réponse lorsqu'elle me rendra mon dm

Posté par
Mm31
re : Gravitation et vitesse 03-01-16 à 13:47

bonjour ,
ma prof m'as répondu elle s'est trompé das l'énoncé il faut calculer la force entre vénus et le soleil

Posté par
gbm Webmaster
re : Gravitation et vitesse 03-01-16 à 19:24

Salut !

Ah c'est plus simple du coup !

A plusieurs positions ou les forces d'attraction min et max. ?

Posté par
Mm31
re : Gravitation et vitesse 06-01-16 à 13:37

elle nous donnait la distance donc ce n'tait qu'un simple application de cours
merci beaucoup pour votre aide

Posté par
gbm Webmaster
re : Gravitation et vitesse 06-01-16 à 20:34

ça marche !
Bonne continuation et a+



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