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Mouvements et forces
Bonjour,
J'ai un exercice à faire, mais quelques questions me posent problème...
Alors voilà : Vénus, deuxième des huit planètes du Système solaire en partant du Soleil, est la sixième par masse ou par taille décroissante. La distance Vénus-Soleil est voisine de 0.72 ua. Sa trajectoire autour du Soleil est quasiment circulaire.
Le site de l'institut de mécanique céleste et de calcul des éphémérides permet d'obtenir, pour une durée au choix, la trajectoire de Vénus dans un référentiel donné. Ci-dessous sont représentées les positions de Vénus tous les 15 jours entre le 1er septembre 2019 (V1) et le 29 mars 2020 (v15). J'ai un schéma des différents points qui sont en mouvement circulaire autour du soleil.
Les questions sont :
1) Dans quel référentiel le mouvement de Vénus est-il étudié ?
b) Utiliser le schéma fourni pour vérifier la cohérence entre les informations extraites du pointage et celles du texte.
2)On suppose que la vitesse de Vénus autour du Soleil a une valeur constante v = 34 km.s-1
a) Construire en V2 et en V3 les secteurs vitesse v2 et v3 en précisant l'échelle utilisée.
b) Construire en V3 le secteur accélération a3 de Vénus en précisant l'échelle utilisée.
c)Indiquer les caractéristiques (direction, sens, valeur) de ce vecteur.
3)a) Exprimer la force gravitationnelle F exercée par le Soleil sur Vénus.
3)b)Par application de la deuxième loi de Newton, exprimer le vecteur accélération a et calculer sa valeur. (+ Quelles forces sont donc appliquées sur le système ?)
3)c) Vérifier alors le caractère galiléen du référentiel.
Les données : 1 ua = 1.5x10^11m
masse de Vénus : mv = 4.9x10^24 kg
masse du Soleil : ms = 2.0x10^30 kg.
Constante universelle de gravitation : G = 6.67x10^-11 N.m².kg-2
Merci beaucoup pour votre aide !
Bonsoir,
Où en es -tu ?
Bonsoir, j'en suis à la question 2)b), à partir de celle-ci j'ai beaucoup de mal...
2b) l'acceleration
(
3-2) / 
t
comme tu as dû le voir en cours
delta temps est égal à 15 jours soit 1.296x10^6 secondes ? Et la distance entre les deux vecteurs v3-v2 est bien 0.72 ua ? Et donc, pour tracer ce vecteur il faut d'abord que je le calcule, puis que je trace le vecteur vitesse, c'est bien cela ?
De plus, pouvez-vous m'aider pour les questions 3)a, 3)b, et c) ? Je n'y arrive pas également...
On te demande l'acceleration en V3. Il faut construire 3 - 2, mesurer sa norme, la diviser par t pour obtenir la valeur de l'acceleration, et tracer en V3 (avec une echelle d'acceleration convenable à définir)
Je te conseille de lire le paragraphe II.3 de cette fiche :
Décrire un mouvement
On te demande l'acceleration en V3. Il faut construire
3 - 2, mesurer sa norme, la diviser par t pour obtenir la valeur de l'acceleration, et tracer Je te conseille de lire le paragraphe II.3 de cette fiche :
Décrire un mouvementDonc, sa norme c'est le vecteur variation de vitesse, c'est ça ? Et après l'avoir mesuré, je divise pas le temps (soit 15 jours ? ) ?
Et, pour tracer les vecteurs vitesse, par exemple en V3, il faut que je fasse v3-v2 ?
=
/ t
Tu construis la variation de vitesse = 3-2
Tu mesures sa longueur et en deduis la valeur de la variation de vitesse (en V3)
Tu divises par t et tu obtiens la valeur (approchée) de l'acceleration (en V3)
Puis tu traces le vecteur acceleration au point V3 ( avec une echelle à definir convenablement)
(voir fiche)
Bonjour,
@ Ezore : pourrais-tu mettre à jour ton profil et préciser ton niveau d'étude : ESPACE MEMBRE / Clique sur ton pseudo / MON COMPTE / Mon Profil
extrait de 
la FAQ du forum :Q12 - Dois-je forcément indiquer mon niveau lorsque je poste un nouveau topic ?
équivalences des systèmes de niveaux scolaires
/ t
Tu construis la variation de vitesse
= 3-2
Tu mesures sa longueur et en deduis la valeur de la variation de vitesse (en V3)
Tu divises par
t et tu obtiens la valeur (approchée) de l'acceleration (en V3)
Puis tu traces le vecteur acceleration au point V3 ( avec une echelle à definir convenablement)
(voir fiche)
D'accord, merci. Pouvez-vous m'aider pour les questions du 3 s'il vous plait ? Je ne sais quelles forces prendre en compte et je ne sais pas comment savoir si le référentiel est galiléen ou non...
Avant de faire la 3) il faut terminer la 2)
Qu'as -tu repondu à la question 2c) ?
J'ai mis que le vecteur accélération a le même sens et la même direction que le vecteur variation de vitesse, et que sa valeur est de 0.011 m.s-2.
C'est vrai, mais le vecteur acceleration doit pointer (approximativement) vers un point precis, lequel?
(Le mouvement est circulaire uniforme, donc on connait l'orientation de l'acceleration...)
C'est vrai, mais le vecteur acceleration doit pointer (approximativement) vers un point precis, lequel?
(Le mouvement est circulaire uniforme, donc on connait l'orientation de l'acceleration...)
Vers le centre du soleil ? (Et, la valeur de l'accélération vous semble-t-elle bonne ? )
Oui, tb
Est-ce que tu pourrais poster une photi de ton dessin?
Et la valeur est bonne, meme tres bonne pour une valeur approchee, je suis surpris!
Oui, tb
Est-ce que tu pourrais poster une photi de ton dessin?
Et la valeur est bonne, meme tres bonne pour une valeur approchee, je suis surpris!
Voilà ma photo
Oui, tb
Est-ce que tu pourrais poster une photi de ton dessin?
Et la valeur est bonne, meme tres bonne pour une valeur approchee, je suis surpris!
Ah, je crois que ça n'a pas marché...
Oui, tb
Est-ce que tu pourrais poster une photi de ton dessin?
Et la valeur est bonne, meme tres bonne pour une valeur approchee, je suis surpris!
Désolée, je n'y arrive pas...
Pouvons-nous passer aux autres questions ? Je réessaierai de vous envoyer la photo (il y a un bug je crois)
Oui, le fichier doit faire 2Mo max donc il faut faire une retouche a mon avis
3a) que vaut F?
3b) quel est le referentiel d'étude ici?
On suppose qu'il est galileen et on applique la 2e loi de Newton à Venus.
Quelles sont les forces exercees sur Venus?
En deduire son accéleration et sa valeur.
3c) cest ici qu 'on verifie que le ref. est bien galileen.
Oui, le fichier doit faire 2Mo max donc il faut faire une retouche a mon avis
3a) que vaut F?
3b) quel est le referentiel d'étude ici?
On suppose qu'il est galileen et on applique la 2e loi de Newton à Venus.
Quelles sont les forces exercees sur Venus?
En deduire son accéleration
3c) cest ici qu 'on verifie que le ref. est bien galileen. [/quot
Oui, le fichier doit faire 2Mo max donc il faut faire une retouche a mon avis
3a) que vaut F?
3b) quel est le referentiel d'étude ici?
On suppose qu'il est galileen et on applique la 2e loi de Newton à Venus.
Quelles sont les forces exercees sur Venus?
En deduire son accéleration
3c) cest ici qu 'on verifie que le ref. est bien galileen.
Pour la question 3)b), quelles sont les forces à prendre en considération ? J'ap
Pour la question 3)c), comment je sais si le référentiel est bien galiléen ?
3b) à quelles forces est soumise Venus (ou nimporte quelle autre planete) dans le systeme solaire ?
Quelle est la force qui regit le cosmos à grande echelle?
3b) à quelles forces est soumise Venus (ou nimporte quelle autre planete) dans le systeme solaire ?
Quelle est la force qui regit le cosmos à grande echelle?
Est-ce la force gravitationnelle ? Le poids également ?
Est-ce la force gravitationnelle ?
Oui, bien sur, on a l'impression que tu le decouvres!!??
Le poids également ?
Le poids contient la force gravitationnelle (appelee aussi force de Newton)
Ici Venus est soumise à la force gravitationnelle du ....
et aussi des autres astres (mais ici on le neglige car le soleil represente plus de 99,8% de la masse du systeme solaire)
Est-ce la force gravitationnelle ?
Oui, bien sur, on a l'impression que tu le decouvres!!??
Le poids également ?
Le poids contient la force gravitationnelle (appelee aussi force de Newton)
Ici Venus est soumise à la force gravitationnelle du ....
et aussi des autres astres (mais ici on le neglige car le soleil represente plus de 99,8% de la masse du systeme solaire)
Vénus est soumise à la force gravitationnelle du Soleil
Donc, je ne prends pas en compte le poids, seulement la force gravitationnelle pour le calcul de la seconde loi de Newton ?
Si, en fait ici le poids c'est la force gravitationnelle exercee par le soleil.
Je ne sais pas trop comment on a defini le poids dans ton cours donc j'hesite à detailler.
Dans le ref. heliocentrique (supposé galileen) le poids et la force gravitationnelle (due au soleil essentiellement) sont la meme chose, pour une planete en orbite.
(Pour un corps à la surface d'une planète qui tourne sur elle-meme, ce n'est plus tout à fait vrai, et on ecrit : P = mg où g est l'acceleration de la pesanteur)
Si, en fait ici le poids c'est la force gravitationnelle exercee par le soleil.
Je ne sais pas trop comment on a defini le poids dans ton cours donc j'hesite à detailler.
Dans le ref. heliocentrique (supposé galileen) le poids et la force gravitationnelle (due au soleil essentiellement) sont la meme chose, pour une planete en orbite.
(Pour un corps à la surface d'une planète qui tourne sur elle-meme, ce n'est plus tout à fait vrai, et on ecrit : P = mg où g est l'acceleration de la pesanteur)
Donc du coup pour calculer F=ma, F c'est uniquement la force gravitationnelle, pas la force gravitationnelle + le poids ?
oui
D'accord merci.
Mais du coup, pour la question 3)c), je n'ai pas compris comment savoir si ce référentiel est galiléen ?
En verifiant que l'acceleration mesuree experimentalement correspond bien à ce que predit la theorie de Newton.
C'est la base de la physique: on verifie que les predictions theoriques sont justes cad qu'elles correspondent aux resultats experimentaux (aux incertitudes près).
En verifiant que l'acceleration mesuree experimentalement correspond bien à ce que predit la theorie de Newton.
C'est la base de la physique: on verifie que les predictions theoriques sont justes cad qu'elles correspondent aux resultats experimentaux (aux incertitudes près).
Il faut donc que je trouve F=mg= 0 ? Mais le problème est que je ne trouve pas 0, mais presque. Aux incertitudes près, c'est-à-dire ?
Il faut donc que je trouve F=mg= 0 ?
???
3b) Vénus est soumis à la force
Donc qu'as-tu répondu?
Que vaut
Il faut donc que je trouve F=mg= 0 ?
???
3b) Vénus est soumis à la force
Donc qu'as-tu répondu?
Que vaut
J'ai trouvé a= 0.02
La loi de Newton donne le vecteur acceleration, pas uniquement sa valeur.
Que vaut
Et sa valeur?
Sa valeur n'est pas a=0.02 ? Je ne vois pas la différence...
La 2e loi de Newton dit que la résultante (= la somme) des forces est egale à la masse x le vecteur acceleration
Donc ici, appliquée à Venus, on trouve :
= m
(c'est une egalite entre vecteurs)
où est la force gravitationnelle exercée par le soleil (voir question 3a)
Donc =
/ m
(Voir dessin)
et la valeur a de l'acceleration vaut : a=F/m
MAIS la loi de Newton donne aussi le sens et la direction de l'acceleration !
Elle ne donne pas que sa valeur!
3c) il faut comparer le vecteur trouvé avec la loi de Newton avec celui qui a ete mesuré au 2c)
(cad comparer la prediction theorique et le resultat experimental)
La 2e loi de Newton dit que la résultante (= la somme) des forces est egale à la masse x le vecteur acceleration
Donc ici, appliquée à Venus, on trouve :
(c'est une egalite entre vecteurs)
où
Donc
(Voir dessin)
et la valeur a de l'acceleration vaut : a=F/m
MAIS la loi de Newton donne aussi le sens et la direction de l'acceleration !
Elle ne donne pas que sa valeur!
3c) il faut comparer le vecteur
(cad comparer la prediction theorique et le resultat experimental)
D'accord, donc si le résultat est (presque) le même, alors le référentiel est galiléen ? Il faut comparer les vecteurs accélération trouvés et non leur valeur (si c'est ça, il faut donc que je le retrace ?) ?
D'accord, donc si le résultat est (presque) le même, alors le référentiel est galiléen ?
oui , puisque la 2e loi de Newton y est alors vérifiée (aux erreurs de mesure près).
Il faut comparer les vecteurs accélération trouvés et non leur valeur (si c'est ça, il faut donc que je le retrace ?) ?
Donc comparer leur sens, leur direction, et leur valeur aussi.
Un vecteur n'a pas qu'une simple valeur, un vecteur a aussi un sens et une direction!
Donc il faut ces 3 informations pour le definir completement.
D'accord, donc si le résultat est (presque) le même, alors le référentiel est galiléen ?
oui , puisque la 2e loi de Newton y est alors vérifiée (aux erreurs de mesure près).
Il faut comparer les vecteurs accélération trouvés et non leur valeur (si c'est ça, il faut donc que je le retrace ?) ?
Donc comparer leur sens, leur direction, et leur valeur aussi.
Un vecteur n'a pas qu'une simple valeur, un vecteur a aussi un sens et une direction!
Donc il faut ces 3 informations pour le definir completement.
Il faut donc que ces 3 informations soient pareilles entre la question 2)c) et la question 3)c) pour que le référentiel soit galiléen ?
D'ailleurs, lors du traçage du vecteur accélération dans la question 2)c), le vecteur accélération et variation de vitesse ne pointent pas vers le Soleil mais à côté, est-ce grave ? Je n'arrive toujours pas à vous envoyer la photo pour vous montrer...
Ca depend, si c'est "un peu" à côté, ca va
Cest dommage que tu ne puisses pas poster.
Mais tu as deja une tres bonne valeur experimentale de a, on peut pas tout avoir!
Ici le schema et la facon de mesurer les vitesses et l'acceleration sont tres peu precis donc ce n'est pas etonnant que la direction soit fausse.
En revanche tu ne dois pas trouver 0,022 m/s2 par le calcul, ce serait un bcp trop grand ecart avec la valeur mesurée!
Ca depend, si c'est "un peu" à côté, ca va
Cest dommage que tu ne puisses pas poster.
Mais tu as deja une tres bonne valeur experimentale de a, on peut pas tout avoir!
Ici le schema et la facon de mesurer les vitesses et l'acceleration sont tres peu precis donc ce n'est pas etonnant que la direction soit fausse.
En revanche tu ne dois pas trouver 0,022 m/s2 par le calcul, ce serait un bcp trop grand ecart avec la valeur mesurée!
Mais du coup il faut que je retrace le vecteur accélération pour le 3)c) ? Pour pouvoir le comparer avec le 2)c) ou pas ? Si oui, je n'ai pas vraiment compris comment faire (j'ai vu sur votre dessin la somme des forces qui apparaissait...)
Non, dans la question 3) on fait un calcul theorique
Et on trouve le vecteur acceleration par le calcul en appliquant les lois physiques (cf post et dessin plus haut)
Et on compare au vecteur trouvé experimentalement au 2), avec tous les tracés de vecteurs etc.
Est ce que c'est plus clair?
Non, dans la question 3) on fait un calcul theorique
Et on trouve le vecteur acceleration par le calcul en appliquant les lois physiques (cf post et dessin plus haut)
Et on compare au vecteur trouvé experimentalement au 2), avec tous les tracés de vecteurs etc.
Est ce que c'est plus clair?
Alors, si j'ai bien compris, je dois juste comparer les valeurs de l'accélération trouvées à la question 2)c et celle de la question 3)c), et pas leur sens, direction, etc ?
Non, il faut comparer les vecteurs acceleration du 2c) et du 3b),
donc toutes leurs caracteristiques:
- Direction
- Sens
- Valeur
Je ne comprends pas ce qui te gêne.
Tu connais le vecteur trouvé en 2c) meme si la direction est peu precise sur le dessin,
Tu connais le vecteur trouvé en 3b)
Et tu les compares:
Ont-ils meme direction? Meme sens? Meme valeur?
En expliquant, s' il y a de petites differences, qu'elles sont dues aux erreurs de mesure et de tracé.
Non, il faut comparer les vecteurs acceleration du 2c) et du 3b),
donc toutes leurs caracteristiques:
- Direction
- Sens
- Valeur
Je ne comprends pas ce qui te gêne.
Tu connais le vecteur trouvé en 2c) meme si la direction est peu precise sur le dessin,
Tu connais le vecteur
Et tu les compares:
Ont-ils meme direction? Meme sens? Meme valeur?
En expliquant, s' il y a de petites differences, qu'elles sont dues aux erreurs de mesure et de tracé.
Ce qui me gêne, en réalité, est comment je peux savoir quelle direction et quel sens le vecteur accélération de la question 3)b...
relis mon post de 14h30.
Je pense que tu n'as pas encore bien saisi que la 2e loi de Newton donne le vecteur acceleration, pas uniquement sa valeur.
3b) Que vaut d'apres la 2e loi de Newton?
quelle est sa direction?
Son sens?
Sa valeur?
relis mon post de 14h30.
Je pense que tu n'as pas encore bien saisi que la 2e loi de Newton donne le vecteur acceleration, pas uniquement sa valeur.
3b) Que vaut
quelle est sa direction?
Son sens?
Sa valeur?
Le vecteur accélération vaut le vecteur des Forces/m... mais comment savoir sa direction et son sens avec cette formule ?
Mais tu connais la somme des forces, ici, non?
Venus est soumis à ....
Vénus est soumis à la force gravitationnelle, non ?
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