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Niveau maths sup
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Question ouverte

Posté par
Physique007
17-11-19 à 17:26

Bonsoir !
J'ai une question ouverte en Physique qui me fait un peu galérer :

Lorsque le synchronisme de la Terre sera parfait avec la Lune, quelle sera la durée du jour et le nombre de jours dans l'année ?

Pourriez-vous m'aider un peu ?

Merci beaucoup !

Posté par
vanoise
re : Question ouverte 17-11-19 à 18:13

Bonjour
Je ne suis pas sûr de bien comprendre ta question. Est-ce bien en rapport avec le phénomène de marée ?
L'effet de marée exercée par la terre sur la lune a été tellement important lorsque la distance terre -lune était plus faible que maintenant (jusqu'à 7 fois plus faible que maintenant selon certaines estimations) que la rotation de la  lune sur elle même s'est synchronisée depuis longtemps : la lune présente toujours la même face à la terre.
Pour synchroniser la terre sur la lune et ainsi faire disparaître l'effet de marée sur terre due à la lune, il faudrait que la terre présente toujours la même face à la lune, il faudrait que la période de rotation de la terre sur elle même, mesurée dans le référentiel géocentrique (ce que l'on appelle jour stellaire) soit égale à la période de révolution de la lune autour de la terre mesurée dans le même repère, soit un mois sidéral. La durée moyenne du mois sidéral est égale à27,3217jours solaires moyens (24h).
Tout cela est un peu théorique : actuellement la durée moyenne du jour stellaire augmente de 1,64millième de seconde par siècle ; alors : avant de multiplier la durée du jours stellaire d'un facteur 27 ...
Il ne faut pas oublier non plus que le mouvement de la lune n'est pas simple puisqu'elle subit à la fois l'influence de la terre et du soleil...

Posté par
Physique007
re : Question ouverte 17-11-19 à 18:59

Bonsoir,
Merci de votre réponse, oui il s'agit effectivement des phénomènes de marées.
En fait, il nous est expliqué que il y a des millions d'années, la durée d'une journée était d'environ 6H et que au fur et à mesure du temps et du couple de rappel exercé par la Lune sur la Terre, la rotation de notre planète à ralenti et les journées se sont allongées en terme de durée.

La question était donc de savoir si lorsque la Terre et la Lune se seront synchronisées parfaitement ( je pense lorsque la Terre montrera sa même face à la Lune) la durée d'une journée aura augmenté. Si oui, combien cela vaudra t'il en heure et combien de jours composeront une année.

J'espère vous avoir aiguillé, je vais réfléchir déjà sur ce que vous m'avez dit.

Merci !

Posté par
vanoise
re : Question ouverte 17-11-19 à 22:03

Parler de couple de rappel n'est pas vraiment la bonne expression.  Prenons le cas des effets de marées sur la terre dus à la lune. C'est la succession des marées hautes et des marées basses ainsi que les forces périodiques de déformations sur les roches qui provoquent une diminution de l'énergie cinétique de la terre, ce qui se traduit par une très faible diminution de la vitesse angulaire de rotation de la terre autour de l'axe de ses pôles. Il suffirait que la terre présente toujours la même face à la lune pour que ces déformations deviennent permanentes. Il n'y aurait plus dissipation d'énergie par effet de marée due à la lune ; persisterait l'effet de marée dû au soleil. Comme déjà dit, la synchronisation par rapport à la lune suppose que la durée d'un jour stellaire deviennent égale à  un mois sidéral soit à :
27,317x24h. Tu parles de jour sans préciser s'il s'agit de jour stellaire moyen ou de jour solaire moyen : il y a une petite différence car , pour le jour solaire, il faut tenir compte aussi de la rotation du soleil par rapport au repère géocentrique. La durée d'un tour de la terre autour du soleil n'étant pas affectée en première approximation par cette synchronisation, le nombre de jours par an serait 27,3 fois plus faible que l'actuel (365,25/27,3 environ).
Remarque : si le phénomène de marée t'intéresse, tu peux jeter un coup d'œil au document référencé ci-dessous. Le début est simple, la suite un peu moins...



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