Bonjour à tous,
J'ai du mal avec cet exerice, pouvez-vous m'aider?
Merci d'avance!
Pour construire la station spatiale internationale [ISS], il est nécessaire d'utiliser une navette spatiale qui y achemine les astronautes et le matériel. Lorsqu'une navette spatiale retourne sur Terre, elle doit ralentir d'une vitesse initiale de 7 km/s environ à une vitesse finale à l'atterissage de 0.05 km/s : les couches de l'atmosphere freinent la navette.
1) Quelle énergie la navette possède-t-elle du fait de son mouvement?
2) La masse totale d'une navette américaine pour un voyage est de 113 tonnes. Déterminer la valeur de l'énergie cinétique de la navette lorsqu'elle est en orbite autour de la Terre.
3) Déterminer la valeur de l'énergie cinétique de la navette au moment de son atterissage.
4) Sous quelle forme est convertie l'énergie cinétique perdue du fait du freinage?
5) Expliquer la nécessité de mettre des tuiles réfractaires sur le flanc de la navette.
Bonjour
1) La navette possède une énergie cinétique du fait de son mouvement
2) Utilise la formule : Ecinétique = 1/2mV²
convertis les tonnes en kg et la vitesse en m/s
3) Utilise la même formule qu'en 2)
4) L'énergie cinétique de la navette au cours du freinage est convertie en énergie termique
5) Là, bof, je sais que les tuiles réfractaires protègent des fortes chaleurs mais après je sais pas
plus
Saur erreurs
Merci, et ne t'inquiètes pas pour les fautes
Peut-tu me donner un exemple pour la question deux s'il te plait?
Merci
voilà :
113 tonnes = 113 000 kg
7 km/s = 7 000 m/s
donc d'après la formule que je t'ai indiquée plus haut
Ecinétique = 1/2 * 113 000 * 7000² = ..... tu calcules
1/2 * 113 000 = 56 500
56 500 * 49 000 000 = 2 785 500 000 000 joules (bien sûr tu savais)
puis : 2 785 500 000 000 => tu le mets sous forme de puissance de 10 , ok
Louisa
Ben tu fais la même chose, à part que la vitesse est 0.05 km/s convertie en m/s = 50 m/s
et tu reprends la même formule qu'en 2) toujours bien sûr avec les 113 000 kg, mais maintenant la
vitesse est de 50 m/s .
Tu vois ?
bonjour,
Bonsoir
Ben oui tiens
Je l'avais dit Raah, même pas vu que tu avais oublié * 10^
Ce que je vais écrire n'est probablement pas compréhensible pour un élève de 3ème mais devrait l'être par le prof qui a posé
cette question.
La vitesse donnée en orbite, soit de 7 km/s, est une vitesse dans un référentiel géocentrique et la vitesse donnée à l'atterrissage, soit 0,05 km/s est une vitesse dans un référentiel terrestre.
Calculer l'énergie cinétique de la navette en orbite dans un référentiel géocentrique et puis calculer l'énergie cinétique de la navette à l'atterrissage dans un référentiel terrestre ... Et oser penser que la différence des deux a été transformée en chaleur est du plus haut comique.
Il y a certes bien un échauffement considérable de la navette pendant sa phase de "revenue" sur Terre, mais cela ne se calcule pas du tout comme préconisé dans cet exercice.
La notion de référentiel est souvent mal comprise par les èlèves ... mais malheureusement pas seulement par eux.
Bonsoir J-P
Je n'ai pas compris ce que tu veux dire, l'énergie cinétique perdue du fait du freinage n'est donc pas
convertie sous la forme d'énergie thermique, c'est quoi alors ?
Pourtant en traversant les couches de l'atmosphère, la navette est freinée et perd de son altitude,
et moi je pensais que cette énergie qui est liée à la vitesse était convertie en chaleur, d'où l'énergie
thermique.
Tu préconises donc quoi pour le calcul ?
Rien du tout.
Les vitesses de la navette en orbite et à son arrivée au sol sont données, à mon avis, dans des référentiels différents (même si ce n'est pas écrit) et alors ce qui est calculé est faux...
Bonjour J-P
Petite minute culture pour la dernière question.
On appelle matériaux réfractaires, des matériaux (métaux, composites etc...) qui résiste bien à la chaleur. C'est à dire qui reste solide à de hautes températures (actuellement, un peu au dessus de 1000°C) et qui au besoin, peut absorber une très grande quantité d'énergie par ablation de matière via la sublimation des tuile durant la phase de rentrée. Dans les corps purs, on trouve quelques métaux comme le tantale ou le tungstène. Sinon, les matériaux actuels de ce type sont plutôt des alliages des métaux réfractaires ou des composites carbone/carbone ou carbone/SiC.
Conclusion, pour ta question, la nécessité des tuiles thermiques est lié à l'énorme quantité d'énergie à évacuer durant l'atterrissage à cause des frottements de la navette avec l'atmosphère et cela est encore plus vrai pour des sondes allant sur Jupiter par exemple.
Voilou.
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