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Hubble

Posté par
cecile1905
02-01-13 à 18:31

Bonjour, j'ai un DM de physique à faire, j'ai réussi à faire les premières questions d'un exercice mais pas les dernières, voila le sujet :

Le satellite hubble est un téléscope spatial en orbite circulaire autour de la Terre. Sa position autour de l'atmosphère terrestre lui permet d'avoir une vision bien supérieur à celle des autres téléscopes basés au sol.

Données :
Altitude de Hubble: h= 570 km
Rayon de la Terre:Rt=6.37^3
masse de la Terre: MT=5.98^24
Masse de Hubble : mh=1.17^4

1.a. Determiner l'intensité de la force gravitationnelle Ft/h qui modélise l'action mécanique exercée par la Terre sur le satellite.

J'ai trouvé : Ft/h= -G*(MT*mh)/(Rt+h)²*vec{u}
Soit Ft/h =-6.67^-11*(5.98^24*1.17^4)/(570+6.37^3)²*vec{u}
Donc Ft/h=-9.68^10*vec{u} Newton


b. Représenter cette force en différentes position de la trajectoire de hubble

J'ai dessiné la terre avec autour une orbite circulaire et j'ai fait le vecteur de l'orbite vers la terre

c.En déduire que le mouvement est circulaire uniforme.

J'ai utilisé la deuxième loi de Newton en montrant que dv/dt=0

2.a Déterminer la vitesse vH de Hubble sur son orbite.

Je sais qu'il faut utiliser la relation v=√((G*MT)/r)

J'obtiens donc v=√((6.67^-11*5.98^24)/(570+6.37^3)
Donc v=239736,2864 km/h Ca me parait impossible non?

J'ai cherché la vitesse du satellite Hubble et elle serait de 27 200 km/h


2.c Déterminer sa période de révolution Th

J'utilise la formule 2(r^3/G*MT)
J'obtiendrais T=4.36^-3 ce qui me semble également faux ....

Merci d'avance pour votre aide et bonne soirée Cécile

Posté par
Coll Moderateur
re : Hubble 02-01-13 à 18:34

Bonsoir,

Peux-tu copier correctement la valeur de la force d'attraction de Hublle par la Terre ?

Posté par
cecile1905
re : Hubble 02-01-13 à 18:47

Ft/h= -9.68*1010*vecteur u

(Je n'arrive pas à faire les vecteurs..)

Merci

Posté par
cecile1905
re : Hubble 02-01-13 à 18:49

J'ai trouvé c'est donc, Ft/h= -9.68*1010*

Posté par
Coll Moderateur
re : Hubble 02-01-13 à 18:52

Impossible !

Je suppose que tu conserves la même unité que dans le message initial.

Si la masse du satellite vaut 1,17.104 kg
son poids sur Terre vaut environ 1,15.105 N

Or, en altitude l'attraction par la Terre est un peu moins forte et donc son "poids" un peu plus faible également.

Ne te serais-tu pas trompé(e) dans les unités ?

L'unité de distance est le mètre et non pas le kilomètre...

Posté par
cecile1905
re : Hubble 02-01-13 à 19:00

Effectivement j'ai gardé les distances en Km et je ne les ai pas convertis en mètres.

Mais du coup la masse de Hubble est fausse dans l'application?

Posté par
Coll Moderateur
re : Hubble 02-01-13 à 19:03



La masse d'un objet ne dépend pas de sa position dans l'univers.

Seul le poids dépend des masses en présence et de leurs distances.

Que répond-tu à la première question ?
________

Pour information :

Pour écrire un vecteur, par exemple le vecteur \vec{AB}
. tu tapes \vec{AB}
. tu sélectionnes cela
. tu cliques sur le petit bouton LTX qui se trouve en bas du cadre d'écriture au-dessus de "Aperçu"
. cela place des balises [tex][/tex] autour de la sélection
. comme ceci : [tex]\vec{AB}[/tex]

N'oublie pas de vérifier avec "Aperçu" avant de poster.

Mais on pourra s'en passer pour cet exercice !

Posté par
cecile1905
re : Hubble 02-01-13 à 20:00

Si je convertis les kilomètres en mètres je trouve, ft/h=-6,7211 Newton

ce qui est faux je pense

Posté par
Coll Moderateur
re : Hubble 02-01-13 à 20:13

Je ne comprends pas comment tu trouves cette valeur...

\Large F_{T/H}\;=\;G.\frac{M_T.m_H}{(R_T\;+\;h)^2}

Application numérique :

\Large F_{T/H}\;=\;6,67.10^{-11} \times \frac{5,98.10^{24} \times 1,17.10^4}{(6,37.10^6\;+\;570.10^3)^2}\;=\;?

N'oublie pas l'unité !

Posté par
cecile1905
re : Hubble 02-01-13 à 20:26

J'ai trouvé mon erreur j'ai oublié de mettre le rayon au carré.

Ft/h= 8.28 N

Posté par
Coll Moderateur
re : Hubble 02-01-13 à 20:28



Désolé... mais comment utilises-tu ta calculatrice ?

Posté par
cecile1905
re : Hubble 02-01-13 à 20:40

Je sais pas exactement ce que je fais mais a chaque fois que je fais le calcul je trouve une autre réponse...

Cette fois j'ai trouvé: Ft/h=6.72*1011 N

Mais 1011 ca ma parait énorme non?

Posté par
Coll Moderateur
re : Hubble 02-01-13 à 20:43

Ce n'est pas cela,

Posté par
cecile1905
re : Hubble 02-01-13 à 20:48

Peut être Ft/h=96893,34 N

Posté par
Coll Moderateur
re : Hubble 02-01-13 à 20:55



Il me semble qu'il va falloir que tu t'entraînes sérieusement à la manipulation de ta calculatrice d'ici le mois de juin...
___________

Question 2a
Même cause et mêmes effets... tu as oublié de convertir les distances en mètres !

Posté par
cecile1905
re : Hubble 02-01-13 à 21:08

D'accord merci! Enfaite j'avais trouvé ce résultat mais je ne pensais pas que c'était possible.

Pour la vitesse est-ce possible de trouver 7581,13 m/s-1 ?

Posté par
Coll Moderateur
re : Hubble 02-01-13 à 21:11

Non seulement c'est possible, mais c'est cela !

et en kilomètres par heure, la conversion donne 7 581 3,6 27 300 km.h-1

Valeur proche de celle que tu attendais.

La période ?

Posté par
Coll Moderateur
re : Hubble 02-01-13 à 21:13

À noter que la vitesse en mètres par seconde a pour symbole :
. soit m/s
. soit m.s-1

mais pas un mélange des deux !

Posté par
cecile1905
re : Hubble 02-01-13 à 21:14

Merci bien.

Pour la révolution je trouve 5751.82 s soit environ 95min ce qui s'approche des 91min que j'avais trouvé!

Merci beaucoup et bonne soirée!

Posté par
Coll Moderateur
re : Hubble 02-01-13 à 21:20

C'est cela.

La fin a été moins laborieuse que le début.
_________

Je t'en prie. Bonne soirée à toi aussi.
À une prochaine fois !



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