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Niveau seconde
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Satellite geostationnaire

Posté par
Medina
14-05-10 à 13:46

Un satellite geostationnaire est un satellite restant toujours au-dessus du meme point de la Terre. Cette situation n'est possible que si le satellite se trouve au-dessus de l'equateur a une altitude de 36000 km environ. A titre de comparaison, la distance entre les deux centres Lune-Terre est de 380 000 km. Un satellite geostationnaire bien connu est Meteosat, lancé en 1978 et dont la but est la collecte des informations sur l'atmosphere terrestre en vue de previsions meteorologiques et d'autres applications.
La Terre realise un tour en 23 h 56 min 4s, les satellites geostationnaires ont donc aussi la meme periode de rotation.
On supposera que la Terre et Meteosat sont a symetrie spherique de masse.

1) En appliquant le principe d'inertie dans un referentiel bien choisi, justifier l'existence d'une force qui s'exerce sur Meteosat.

2) Que represente r dans l'expression de la force exercée par un corps sur l'autre: F=G*m*m'/r2

3) Quelle est la valeur de r entre les deux corps Terre et Meteosat? On donne le rayon terrestre R=6400km.

4)Pourquoi est-il important se supposer que les deux corps sont à symetrie spherique de masse?

5) Quelle est la durree d'un tour pour Meteosat? Convertir cette valeur en secondes.

6)Quelle distance parcourt Meteosat en un tour?

7)Quelle est alors la vitesse de ce satellite geostationnaire?

8)Prouver que, s'il n'y a que la force de gravitation terrestre qui s'exerce sur le satellite, la valeur de cette vitesse ne changera jamais.

9) Une théorie sur la presence da la Lune autour de la Terre propose qu'elle a pu etre éjectée de la Terre alors que cette derniere etait encore en fusion. Or, pour mettre en orbite le satellite Meteosat, il a aussi fallu lui donner une vitesse initiale. Quel satellite, la Lune ou Meteosat, a ete éjecté avec la vitesse la plus grande? Justifier.


Voilà l'ennoncé de l'exercice pour lequel je n'y arrive pas.

Merci de bien vouloir m'aider  
Medina

Posté par
Medina
oops! 14-05-10 à 14:10

Pardon, j'ai oublié de mettre mes réponses!

1) Ref. terrestre, Meteosat est immobile et d'apres le P.I les forces qui s'exercent sur lui se compensent donc il y existent des forces qui s'exercent sur lui.

2) r represente la distance entre les 2 centres de gravité des corps.

3) r pour Terre et Meteosat est R+h= 6 400 + 36 000= 42 400 km

4) Je ne sais vraiment pas!

5) Meteosat met le meme temps pour 1 tour que la Terre donc t= 23 h 56 min 4 s 23*3600 + 56*60 + 4= 86164 s

6) Je ne sais pas... les suivantes non plus

Posté par
efpe
re : Satellite geostationnaire 14-05-10 à 19:40

1) tu dis que dans ce référentiel, Météosat est immobile donc il y a des forces qui s'exercent sur lui et qui se compensent ... Et si il n'y avait aucune force ? Météosat serait immobile aussi ^^

Il faut se placer dans le réf géocentrique. Dans ce référentiel, le mouvement de la Lune n'est pas rectiligne uniforme. Donc d'après le principe de l'inertie, la Lune est donc soumise à une force.

4) Imagine que la forme de la Terre soit bizarre (une banane par exemple). Où se trouverait son centre de gravité ? En considérant que la Terre et le satellite sont sphériques, ça permet de prendre leur centre géométrique comme centre de masse et ça simplifie les calculs

6) la trajectoire de MétéoSat est un cercle ! On te demande le périmètre du cercle

7) du coup tu vas trouver la vitesse facilement à partir des 2 questions précédentes

8) Dur dur de répondre à cette question en seconde ... tu peux peut-être dire que dans l'espace il n'y a pas de frottement, ni de force qui s'oppose au mouvement circulaire de la Lune. Il n'y a que la gravitation qui retient la Lune et la fait tourner en mouvement circulaire uniforme autour de la Terre

9) Il suffit de comparer le rayon de l'orbite à laquelle les deux satellites ont "atteri"

Posté par
Medina
re : Satellite geostationnaire 15-05-10 à 12:46

Merci beaucoup efpe !

Donc les autres questions sont bonnes?
J'ai encore une petite question: pour le 6 je prends comme rayon du cercle (pour calculer le perimetre) l'altidude + rayon terre, mais le rayon de Meteosat n'a pas d'importance?

Merci encore

Posté par
efpe
re : Satellite geostationnaire 15-05-10 à 12:52

oui les autres questions sont bonnes

tu sais, le rayon de Meteosat n'est pas important, ça se jouerait un 10m près, sur 108m ça ne change pas grand chose ! On peut considérer Météosat comme un point

Posté par
Medina
re : Satellite geostationnaire 15-05-10 à 15:53

Merci beaucoup pour votre aide!

Posté par
efpe
re : Satellite geostationnaire 15-05-10 à 15:55

de rien



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