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Gravitation universelle

Posté par
Xenoverse
30-07-25 à 18:26

Bonjour j'ai besoin d'aide sur la question 1-b la vitesse angulaire du satellite w_0

Exercice

La terre est assimilée à une sphère de rayon R = 6370 km animée d'un mouvement de rotation uniforme autour l'axe des pôles. On supposera que le repère géocentrique, dont l'origine coincide avec le centre de la terre et dont les axes ont une direction fixe par rapport aux étoiles, est galiléen. A la surface de la terre, l'intensité du champ de pesanteur est g_{0} = 9.8N / k * g

A l'altitude h, l'intensité du champ de pesanteur est donnée par la relation g_{h} = g_{0} * (R ^ 2)/(R + h) ^ 2
 \\
1) Un satellite assimilé à un point matériel, décrit d'un mouvement uniforme une orbite circulaire à l'altitude

h = 400km L'orbite est dans le plan de l'équateur. . Déterminer la vitesse v du satellite dans le repère
géocentrique. h. Determiner, dans le même repère, la période T et la vitesse angulaire a du satellite.

c. Le satellite se déplace vers l'Est. Calculer l'intervalle du temps qui sépare deux passages successifs du satellite à la verticale d'un point donné de l'équateur (la vitesse angulaire de rotation de la terre
dans le repère géocentrique est w_{T} = 7, 29.10 ^ -5 rad / s

2) On considère un satellite geostationnaire .

a. Qu'appelle-t-on satellite géostationnaire

b. A quelle altitude he place-t-on un tel satellite ?

c. Quel est son mouvement éventuel par rapport à Dakar?

Posté par
gbm Webmaster
re : Gravitation universelle 30-07-25 à 18:45

Bonsoir,

Pour la vitesse angulaire, sachant que la trajectoire du mouvement c'est circulaire, tu as très certainement dû voir dans ton cours une relation non ?

Sinon, une fiche à toutes fins utiles : Mouvement dans un champ de gravitation

Posté par
Xenoverse
re : Gravitation universelle 30-07-25 à 19:31

Bonjour ce que je ne comprends pas c'est est ce qu'on demande la vitesse angulaire propre du satellite ou celle de son orbite ensuite pouvez vous m'aider sur la question suivante ? Et aussi Votre lien ne ma pas vraiment aidée car il n'a pas de rapport avec Wo

Posté par
gbm Webmaster
re : Gravitation universelle 30-07-25 à 20:42

1. a. Tu commences par déterminer la vitesse v de ce satellite dans le repère géocentrique, en t'inspirant de la démonstration fournie dans la fiche :

Gravitation universelle

Tu peux aboutir à l'expression de la vitesse v.

1. b. Pour un mouvement circulaire, la vitesse linéaire et angulaire sont liées par la relation : v = (R+h) * w

Puis tu peux en déduire la période grâce à la fiche.

1. c. L'intervalle de temps entre deux passages successifs est la différence entre la période du satellite et la période de rotation de la Terre, tu devrais t'en sortir.

2. a. Question de cours.

b. Application du cours, cf. la fiche en se souvenant de la propriété de la période de révolution de ce satellite vis-à-vis de la Terre.

c. Dans quel plan ce satellite de déplace-t-il ?

Posté par
gts2
re : Gravitation universelle 30-07-25 à 21:08

Bonjour,

Citation :
L'intervalle de temps entre deux passages successifs est la différence entre la période du satellite et la période de rotation de la Terre.

Vous êtes sûr ?

Posté par
gbm Webmaster
re : Gravitation universelle 31-07-25 à 09:44

Hello gts2,

Je me suis en effet mal exprimé, je reprends :

Supposons qu'à un instant t = 0, le satellite S soit à la verticale d'un point M de la Terre :

Gravitation universelle

A un instant t quelconque, le satellite a tourné d'un angle S et la Terre, d'un angle T.

La vitesse angulaire du satellite étant 0 et celle de la Terre étant T, on peut écrire :
-pour le satellite : S = 0 t
-pour la Terre : T = T t

Si à l'instant t = , le satellite repasse à la verticale du point M, on aura alors :
-pour le satellite : S() = 0
-pour la Terre : T() = T

En t'aidant du schéma, trouve la relation qui lie T() et S().

Déduis-en l'expression liant 0, T et , puis sort

Posté par
Xenoverse
re : Gravitation universelle 31-07-25 à 15:51

Bonjour je n'ai pas trop compris votre poste mais moi d'après ma compréhension de la question j'ai fait le schéma suivant .

Gravitation universelle

Posté par
Candide
re : Gravitation universelle 31-07-25 à 19:38

Xenoverse @ 31-07-2025 à 15:51

Bonjour je n'ai pas trop compris votre poste mais moi d'après ma compréhension de la question j'ai fait le schéma suivant .

Gravitation universelle


Bonjour,

Le message de gbm du  31-07-25 à 09:44 permet de bien comprendre et calculer ce qui est demandé.

Essaie de comprendre ce qui est dans ce message et indique ce que tu n'y comprends pas.

Posté par
Xenoverse
re : Gravitation universelle 31-07-25 à 21:27

En fait j'ai fini par voir ce qu'il voulait me montrer j'ai résolu le problème merci on trouve si j'ai pas fait d'erreur \tau= 6283 s

Posté par
gbm Webmaster
re : Gravitation universelle 01-08-25 à 09:44

Bonjour,

Tu nous développes ton calcul pas à pas pour être sûr de ton raisonnement ?

@Candide : en journée et ce soir je n'aurai pas vraiment de dispo, n'hésite pas à reprendre le relai à en mon absence.

Posté par
Candide
re : Gravitation universelle 01-08-25 à 10:41

Bonjour,

OK gbm.

Même conseil pour xenoverse.
Détaille tes calculs .

Que trouves-tu, par exemple, pour  la vitesse angulaire du satellite (dans le repère géocentrique comme demandé) ?

Et écris les calculs que tu fais ensuite pour trouver \tau

Posté par
Xenoverse
re : Gravitation universelle 01-08-25 à 23:19

Bonjour j'ai utilisé le schéma de gbm pour résoudre le problème :
Car si on regarde \alpha_s(\tau)=1,1.10^-^3\tau=2\pi + \alpha_T(\tau) on remplace pour tirer \tau et c'est fini .

Posté par
Candide
re : Gravitation universelle 02-08-25 à 09:50

Bonjour,

Attention aux arrondis ...

Quand on utilise des données calculées pour calculer les suivantes ... on ne doit pas utiliser les données arrondies calculées.

On fait TOUS les calculs sans arrondi et on arrondit seulement la valeur finale trouvée.

calcul de wS :

Ws² = 9,8 * 6370000²/6770000³
Ws = 0,00113206 ... rad/s  (si on arrondi à 2 chiffres significatifs : Ws = 0,0011 rad/s ... mais on ne peut pas utiliser cette valeur pour poursuivre des calculs utilisant cette donnée).

alpha(s) =  0,00113206 * tau
alphaT = 7,29.10^-6 * tau

0,00113206 * tau = 2Pi +  7,29.10^-6 * tau

tau = 5932 s

Si on doit arrondir en fonction du nombre de chiffres significatifs, la valeur à arrondir est 5932 s et pas celle trouvée si on a utilisé des valeurs arrondies en cours de calcul.

Si on arrondi à 2 chiffres significatifs, on aura tau = 5900 s ... qui est loin de l'arrondi de ta réponse qui serait de 6300 s ...

Cette différence est due au fait que tu as utilisé des valeurs arrondies (par exemple celle de Ws) au lieu des valeurs exactes (du moins quasi) pour calculer la valeur de tau.

Posté par
Xenoverse
re : Gravitation universelle 02-08-25 à 15:30

OK merci

Posté par
vanoise
re : Gravitation universelle 02-08-25 à 15:57

Bonjour à tous

Citation :
Si on arrondi à 2 chiffres significatifs, on aura tau = 5900 s .

Pas vraiment : il y a quatre chiffres significatifs dans 5900. Arrondir à deux chiffres significatifs conduit à écrire :
=5,9.103s
Voir par exemple cette fiche sur le forum( Les chiffres significatifs) ou la brochure publiée par le Bureau International des Poids et Mesures :
Bien sûr : l'erreur n'est pas très grave mais autant inculquer directement de bonnes habitudes aux élèves et étudiants qui font confiance à ce forum...

Posté par
Xenoverse
re : Gravitation universelle 02-08-25 à 16:17

OK merci.

Posté par
gbm Webmaster
re : Gravitation universelle 03-08-25 à 08:29

De rien pour ma part et merci pour la prise de relai

Bon dimanche

Posté par
Xenoverse
re : Gravitation universelle 06-08-25 à 02:05

Bonjour, pour cette question on a demandé de calculer l'intervalle de temps séparant deux passages successifs   à la verticale donc je me disais que \tau correspond au premier passage et pour deux passages c'est 2\tau ou bien...

Posté par
Candide
re : Gravitation universelle 06-08-25 à 09:27

Xenoverse @ 06-08-2025 à 02:05

Bonjour, pour cette question on a demandé de calculer l'intervalle de temps séparant deux passages successifs   à la verticale donc je me disais que \tau correspond au premier passage et pour deux passages c'est 2\tau ou bien...


Bonjour,

Cela, tu devrais pouvoir trouver sans aide.

0,00113206 * tau = 2k.Pi +  7,29.10^-5 * tau (voir message du 02-08-25 à 09:50)

tau = 2k.Pi/(0,00113206 - 7,29.10^-5)

tau = 5932 k

1er passage : k = 1 --> tau1 = 5932 s
2eme passage : k = 2 --> tan2 = 2*5932 = 11864 s (après le début)

n eme passage : k = n --> tau(n) = 5982 * n s (après le début)

***Propos inadapté supprimé***

Dit autrement :
Le satellite repasse à la verticale du même point de la Terre toutes les 5932 s

Posté par
Candide
re : Gravitation universelle 06-08-25 à 10:37

Faute de frappe ...
Dans le message précédent, lire :  
" tau(n) = 5932 * n s (après le début) "

Posté par
vanoise
re : Gravitation universelle 06-08-25 à 12:09

***Propos inadaptés supprimés***

Posté par
Candide
re : Gravitation universelle 06-08-25 à 13:00

***Propos inappropriés supprimés***

Posté par
gbm Webmaster
re : Gravitation universelle 06-08-25 à 13:19

Bonjour,

@vanoise et Candide :

Franchement, tous les deux, quand vous vous y mettez, j'ai vraiment l'impression d'être dans une cour d'école...

Extrait de la fiche susmentionnée, conforme au programme : Les chiffres significatifs

Citation :
Le résultat d'une grandeur calculée par le biais d'une multiplication ou d'une division ne doit pas avoir plus de chiffres significatifs que la grandeur qui en a le moins.


Donc si Xenoverse reprend les explications fournies dans les messages du 06-08-25 à 09:27 et du 02-08-25 à 09:50, cela abouti au résultat fourni dans le message du 02-08-25 à 15:57 (2 chiffres significatifs, de par la valeur de l'intensité de la pesanteur fournie dans l'énoncé.

Qu'on le veuille ou non, j'ai souvenir qu'un résultat fourni sans le bon nombre de chiffres significatifs peut être sanctionné le jour d'un examen, en particulier dans le supérieur...

Je pense que ce sujet peut être considéré comme clos.

Bon après-midi.



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