Bonjour, j'ai un DM à faire (extrait du concours centrale-Cupélec 2002) et je bloque pour la première question.
On considère un vaisseau supposé ponctuel de masse m, mobile par rapport à un astre de masse M de centre O et de rayon R. Le champ de gravitation de cet astre est à symétrie sphérique. La constante de gravitation est notée G. La distance entre le vaisseau et le centre de l'astre est r, r>R. On se placeraa dans le référentiel (supposé galiléen) lié à l'astre. Sauf mention contraire, le moteur fusée est éteint, c'est-à-dire que le vaisserau est en vol balistique.
Montrer que le mouvement cinétique LO (calculé en O) du vaisseau est une constante du mouvement. Cette constante a deux conséquences sur la trajectoire du vaisseau: lesquelles?
Si on appelle N le point Vaisseau, on aurait à priori
LO= ON mvr(N)
mais je bloque en fait à partir de là.
si quelqu'un pouvait m'aider.. mercid'avance
Oui mais la seule force est celle du vaisseau sur O. On n'a pas besoin de l'exprimer autrement que par fvaisseau/0?
Et donc les conséquences: La trajectoire est uniforme et circulaire
J'ai une petite question, que représente l'intensité du champ gravitationnel terrestre (au niveau du sol)? C'est égal à quoi?
J'en ai jamais entendu parlé, comment l'exprime-t-on par rapport à la constante de gravitation?
A une altitude faible par rapport à la surface de la Terre, le poids P de la navette et la force de gravitation universelle exercée par la Terre sur la navette sont confondues (c'est une approximation).
Donc m*g = G*Mt*m/d^2 => g = ........
Ca m'aide pas vraiment parce qu'on connait g. Mais on ne connait pas G, le problème c'est que si j'utilise ceci, l'expression que j'obtiens possède encore une inconnue.
En fait je résume, j'ai trouvé pour le cas général Em= -(1/2)*(mMG)/r
et la question est celle-ci:
dans le cas où l'astre est notre Terre, on considère une masse de 1kg, initialement au repos à la surface de le Terre (rT=6400km) puis placée sur une orbite circulaire de rayon r0=7000km. En prenant g0, l'intensité du champ gravitationnel terrestre au niveau du sol, égale à 10m.s-1, évaluer numériquement la différence d'énergie mécanique Em entre ces deux états.
Donc j'ai Em=Em2-Em1= -(1/2)mMG(1/r0) + (1/2) mMg0(1/rT)
et là je ne vois pas comment enlever les M (masse de la Terre qui est sensée être une inconnue) et G
"j'ai Em=Em2-Em1= -(1/2)mMG(1/r0) + (1/2) mMg0(1/rT)"
or
Em= -(1/2)*(mMG)/r -> Em1= -(1/2)*(mMG)/rT
avec
m*g0 = G*Mt*m/rT^2
on élimine G*Mt=g0rT^2
d'ailleurs il y a un problème d'homogénéité
G est en m^3 kg^-1 s^-2
et g en m s^-2
alors que G*Mt en m^3 s^-2 et g0rT^2 en m^3 s^-2
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