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Petite question sur lois de Kepler

Posté par
yan
11-06-13 à 11:05

Bonjours à tous, il y a quelque chose que je n'ai pas très bien compris dans mon cours:

Tout d'abord, d'après les lois de Kepler , lorsqu'un satellite est un mouvement circulaire autour d'une planète, il a une Vitesse V constante , c'est à dire qui ne varie pas au cours du temps.

Mais dans une autre partie de mon cours (avec le repère de Frenet) ils disent : "Quand le mouvement d'un point A est CirculaIre Uniforme , la valeur v de sa vitesse est constante et le vecteur accélération est radial et centripète ; sa valeur est : a= an = v2 /r "

Mais je ne comprends pas pourquoi on veut calculer son accélération si la valeur v de sa  vitesse est constante, si sa vitesse est constante , ca veut dire qu'il a une accélération =0 non ?

Posté par
Coll Moderateur
re : Petite question sur lois de Kepler 11-06-13 à 11:34

Bonjour,

Son accélération tangentielle est en effet nulle ; et c'est pour cela que le module de la vitesse ne varie pas ; le mouvement est uniforme.

L'accélération normale n'est pas nulle car la direction de la vitesse (représentée par un vecteur...) change sans cesse. Comme la trajectoire est circulaire, la norme de l'accélération normale est constante. Cette accélération (un vecteur...) est dirigée sur la ligne qui joint le centre de la trajectoire à l'objet, depuis l'objet en mouvement vers le centre de la trajectoire ("vecteur radial et centripète").

Posté par
yan
re : Petite question sur lois de Kepler 11-06-13 à 11:47

Mais je comprends pas ce qu'est l'accélération normale concrètement .

Posté par
Coll Moderateur
re : Petite question sur lois de Kepler 11-06-13 à 12:26

La vitesse indique comment varie la position dans le temps.
L'accélération indique comment varie la vitesse dans le temps.

Petite question sur lois de Kepler

Une trajectoire de centre O pour un mouvement circulaire et uniforme.

Deux points quelconques M1 où la vitesse est \vec{v_1} puis M2 où la vitesse est \vec{v_2}

M1 est la position du mobile au temps t1 ; M2 est la position du mobile au temps t2

On peut noter t = t2 - t1

D'un point A quelconque je mène des vecteurs égaux à \vec{v_1} et \vec{v_2} pour construire le vecteur variation de la vitesse :

\vec{\Delta v}\,=\,\vec{v_2}\,-\,\vec{v_1}

Le vecteur accélération \vec{a} est le vecteur limite du quotient \Large \frac{\vec{v_2}\,-\,\vec{v_1}}{\Delta t}\;=\;\frac{\vec{\Delta v}}{\Delta t} quand t 0

Il est facile de voir géométriquement que ce vecteur sera radial et centripète.
La projection de ce vecteur sur une perpendiculaire au rayon (tangente au cercle) est nulle : l'accélération tangentielle est nulle.
La projection de ce vecteur sur un rayon est l'accélération normale.

Posté par
yan
re : Petite question sur lois de Kepler 11-06-13 à 15:46

A ok merci pour ces éclairements , mais dans les exercices ils me préciseront l'accélération Normale ?

Posté par
yan
re : Petite question sur lois de Kepler 11-06-13 à 15:46

Et j'aurais plus qu'à lancer la formule ?

Posté par
Coll Moderateur
re : Petite question sur lois de Kepler 11-06-13 à 17:12

1) Je ne sais pas. Tout dépend de l'exercice.

2) "Lancer la formule" est certainement une mauvaise manière de faire, car la physique n'est justement pas une question de "formules"...

Posté par
yan
re : Petite question sur lois de Kepler 12-06-13 à 10:38

ok merci. Et encore une petite question au sujet de la 3 ème loi de Kepler: T2/ r3 = k ou k=42/GM  Et ou K est une constante.  Ma

Posté par
yan
re : Petite question sur lois de Kepler 12-06-13 à 10:40

Mince pas pu finir ma phrase:  donc ,.....Mais je ne comprends pas à quoi sert cette formule concrètement , elle sert à calculer une période d'un satellite autour d'un astre ? La Formule T= 2r3/GM n'est elle pas plus appropiée ?

Posté par
Coll Moderateur
re : Petite question sur lois de Kepler 12-06-13 à 11:04

Mais c'est comme toutes les relations établies en physique : elles servent à connaître la valeur d'une variable connaissant toutes les autres.

\Large \frac{T^2}{R^3}\;=\;\frac{4\pi^2}{G.M}

Comme tu le proposes, calculer la période de rotation connaissant la masse de l'astre autour duquel se fait cette rotation et la distance au centre (rayon de la trajectoire circulaire)

Mais aussi :

\Large M\;=\;\frac{4\pi^2R^3}{G.T^2}

exemple : comment connaître la masse de Jupiter ? On détermine la période et la distance au centre de l'un de ses satellites... et on recommence avec un autre satellite !

Et encore :

\Large R^3\;=\;\frac{GMT^2}{4\pi^2}

exemple : à quelle distance du centre de la Terre faut-il placer un satellite sur une orbite circulaire pour laquelle on veut une période bien définie (géosynchrone, héliosynchrone...)

Posté par
yan
re : Petite question sur lois de Kepler 12-06-13 à 11:25

A ok , donc si j'ai bien compris La formule T2/r3 = 42/GM Permet de déterminé soit la Masse d'un corps soit la distance d'un corps à un autre en connaissant son poids et sa période ect...

OK Merci coll, qui explique beaucoup mieux que mon profs

Posté par
Coll Moderateur
re : Petite question sur lois de Kepler 12-06-13 à 11:45

Je t'en prie.
À une prochaine fois !



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