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Mesure du temps ; L'HORLOGE ATOMIQUE étude documentaire
Bonjour tout le monde !
Alors voila, le bac blanc de physique approche et, pour nous entrainer, nous devons réaliser cette étude documentaire :
I) principe du GPS :
Le principe du Gps peut être approché à l'aide des schémas suivants;
S1,S2,S3 sont 3 satellites en orbite autour de la Terre
1) que signifie le terme de GPS ?
2) quel est l'ensemble des points distants d'un point donné S1 ?
3) quel est l'ensemble des points à une distance D1 de S1 et D2 de S2 ?
4) quel est l'ensemble des points à une distance D1 de S1, D2 de S2 et D3 de S3 ?
Actuellement les GPS déterminent une position à la surface de la Terre, à moins de un mètre.
Je suis vraiment désolée mais le forum n'accepte pas le schéma que je voulais poster car il a une trop forte capacité... Toutefois, pour la 1) je me demandais s'il fallait donner une définition ou plutôt résumer le principe du GPS selon le schéma qui m'est donné ?
II) Nécessité d'une mesure précise du temps
1) A partir du schéma ci-dessous (que je n'ai pas pu poster >> trop grande capcité), donner l'expression de la distance D franchie par la lumière en une durée 
t
2) Calculer la précision sur D, pour les précisions sur t suivantes : (c, célérité de la lumière dans le vide 299792458m/s que l'on pourra arrondir)
-1ms
-1
s
-1 ns
3) En déduire la précision sur t nécessaire pour une détermination de D inférieure à un mètre
[i]1) je me demandais s'il fallait tout simplement utiliser la relation C=D/t puis isoler D pour trouver son expression?
2) lorsqu'il s'agit de calculer une précision, cela revient-il à calculer une incertitude ?
3) je suis complétement perdue pour la question 3...[/i]
III) la course à la précision [/u]
1)l'horloge à quartz
Fonctionnement d'une horloge à quartz : la vibration d'un diapason en quartz est entretenue à une fréquence fixe à l'aide d'un générateur électrique, puis un système électronique compte 215 oscillations, c'est à dire 1s, et envoie alors une impulsion pour changer l'afficahge (+1s) ou au moteur pas à pas pour faire avancer la"trotteuse" d'une seconde.
"Les premières montres à quartz avaient environ 4kHz (212=4096) de fréquence. La génération suivante vibrait à 215=32768 Hz... les meilleures montres actuelles sont à environ 4MHz... la plus précise (plus ou moins 5 secondes par an"
a) au bout de combien de périodes d'un oscillateur à 32768 Hz s'est il écoulé1,0...0secondes ?
b) En supposant le comptage des 32768T comme infiniment précis, d'où peut provenir cette dérive ?
c) La meilleure montre à quartz permet elle d'avoir la précision nécessaire au GPS ?
En fait, là, je suis totalement perdue, je bloque... J'avais pensé utiliser la fait que T=1/f mais je n'arrive pas à voir comment je pourrais m'en servir pour déterminer ce qu'on me demande...
Merci d'avance, et encore désolée pour les schémas...
Bonjour,
Ce travail documentaire ressemble beaucoup à celui que tu avais posté le 6 mars.
I.1) On te demande la signification des trois lettres : G, P et S
Pour poster une figure : tu peux réduire ses dimensions, tu peux la compresser, tu peux choisir le format (jpg, gif, png) accepté par le serveur du forum et le moins "gourmand" en taille de fichier.
Suite de la question I : géométrie dans l'espace !
II) Développe ce que tu proposes.
À noter que le terme "précision" n'est plus utilisé par les professionnels. Il a eu tellement de signification que plus personne ne sait de quoi l'on parle.
Tu peux chercher par exemple l'erreur faite sur la distance pour une erreur sur la durée donnnée par l'énoncé.
Bonjour,
J'ai finalement réussi à poster le schéma, mais en deux parties (car même en compressant et en changeant les dimensions, le fichier restait trop volumineux...)
I) 1) OK
2) L'ensemble des points distants d'un point S1 est une sphère dont le centre est S1
3)Comme le schéma le montre il s'agit de l'intersection circulaire de deux sphéres : une sphère de centre S1 et de rayon D1, une sphère de centre S2 et de rayon D2
4) si j'en crois le schéma, cela semble représenter deux points se situant sur l'intersection circulaire précédente
II) 1) si c=D/t alors D=c
t (que l'on peut aussi écrire D=(3108) t)
2) Cela me fait penser au calcul de l'écart relatif, mais pour cela je devrais avoir une valeur théorique à laquelle me raccrocher... est ce que je dois la déterminer par rapport à l'arrondissement de la valeur de la célérité de la lumière dans le vide ?
Merci !! 
Oui pour le début.
Quelle sont les distances D parcourues par une onde électromagnétique
en t = 1 ms
t = 1 µs
t = 1 ns
D étant une distance, tous les résultats précédents s'expriment en mètres
Du coup, je crois avoir compris pour la question 3) :
Pour avoir une détermination de D inférieure à 1 mètre, il faut que la précision sur t soit égale à 1 ns
III)
a) J'ai quelques idées mais je ne sais pas si tout est dans l'ordre..
1 seconde représente 215 oscillations, qui,quant à elles, représentent 32768 Hz.
Or, comme une oscillation correspond à une période, 215 oscillations correspondent à 215 périodes.
1 seconde représentant 215 oscillations, il se sera écoulé 1 seconde au bout de 215 périodes, soit au bout de 32768 périodes.
b) la dérive ne peut provenir de l'oscillateur à quartz car celui ci est considéré comme "infiniment précis"... Cela peut donc provenir des variations de la fréquence qui entrainerait une modification de la période ?
c) Par contre, là je suis totalement bloquée...
III.a)
32 768 Hz signifie 32 768 périodes par seconde. Donc, en effet...
III.b)
Ce qui est infiniment précis c'est le comptage du nombre de périodes.
En revanche un quartz peut très bien dériver (température, mais surtout et, inévitablement, vieillissement)
III.c)
La question n'est pas très précise.
Il est hors de question qu'une montre à quartz puisse remplacer les horloges atomiques qui se trouvent dans les satellites.
En revanche, dans les récepteurs au sol (que l'on nomme, abusivement, des GPS) la montre locale est une montre à quartz. C'est de peu d'importance car elle est remise à l'heure par la réception des signaux émis par les satellites.
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