Bonjour, je suis bloqué à cette exercice et malgré avoir réussi quelque calcule je n'arrive pas à savoir comment calculé la taille du système solaire. Est-ce que quelqu'un peut m'aider ?
Le système solaire est constitué de l'ensemble des corps matériels qui gravitent autour du Soleil. Pour simplifier, on peut considérer que sa frontière est le lieu où l'intensité du champ gravitationnel du Soleil devient égale à celui de l'étoile la plus proche. A l'intérieur de cette frontière les objets restent sous l'influence gravitationnelle du Soleil et ne peuvent pas s'échapper, au-delà l'attraction des autres étoiles devient prépondérante. L'objectif de cet exercice est d'estimer par le calcul la taille du système solaire.
Proxima du Centaure Proxima Centauri, Proxima du Centaure en français, est l'étoile la plus proche du Soleil. C'est une naine rouge de magnitude apparente 11,05, qui, comme sont nom l'indique est située dans la constellation du Centaure. Sa magnitude apparente est trop faible pour qu'elle soit visible à l'œil nu mais les mesures de parallaxe réalisées par le satellite Hyparcos ont permis de calculer sa distance au Soleil : environ 4,22 années lumière (a.l.) soit 270 000 unités astronomiques (U.A.) (une U.A. est égale à la distance entre le Soleil et la Terre). Par comparaison, Pluton se trouve à 49 U.A. du Soleil. Sa masse est égale à environ 12,3 % de celle du Soleil ou 129 fois celle de Jupiter. On en déduit une masse volumique moyenne de 56 800 kg.m^-3
nettement supérieure à celle du Soleil (1 409 kg.m^-3).
Caractéristiques du champ de gravitation par une masse ponctuelle
M g crée en O
Source : masse M
Direction, Sens : droite qui part du point d'observation O et qui est dirigée vers la masse M.
Valeur : g=GxM/d^2
g : en N.kg^-1
G : constante de la gravitation universelle G = 6,67 × 10^-11 N.kg^-2.m^2
M : valeur de la masse en kilogramme (kg) créant le champ de gravitation.
d : distance en mètre (m) entre la masse M et le point d'observation O.
Proposez une estimation (un seul chiffre significatif) de la grandeur du système Solaire en U.A. puis en km. (3 points) Toutes les étapes de votre démarche seront soigneusement détaillées sur votre copie.
Avancer de mon travail :
Je pense qu'il faut avent tout calculer la distance Pluton Soleil donc le document nous dit
Distance Pluton Soleil = 49U.A (Unité Astronomique)
1 U. A = Distance Terre Soleil = 149,6 x 10^6
Donc 49 U. A égale 149,6 x 10^6 x 49 = 7330400000 km
Et la je bloque je ne c'est pas comment calculer la taille du système solaire avec cette mesure. Suis-je sur la bonne vois ou pas du tout ? Est ce comme sa que je trouverais là taille du système solaire ou pas ? Mercis de votre réponse.
Bonjour
On ne demande pas la distance soleil - Pluton
La phrase importante est:
"Pour simplifier, on peut considérer... "
Bonjour tout d'abord merci de m'avoir répondu.
Est ce que cela veux dire que la frontière du système solaire se calcule par l'intensité du champ gravitationnel du Soleil ?
Oui mais pas n'importe où
On cherche l'endroit où l'attraction du soleil et celle de proxima sont égales (en norme)
Donc je commence par trouvé la masse de proxima a l'aide des informations du document.
On nous dit Proxima est à 4.22 année lumière du soleil soit 270 000 U. A.
1 U.A = distance terre soleil.
1U. A = 149,6 x 10^6 km
270 000 U. A x 149,6 x 10^6 km = 40 392 x 10^9 km
d = 40 392 x 10^9 km
d^2 = 1, 631 513 664 x 10^27 km
Ensuite on calcul sa masse toujours à l'aide des informations du document. On nous dit que la masse de Proxima est égal à 129 fois celle de Jupiter ou 12,3% du soleil.
Jupiter = 1 899 000 x 10^21 kg
M = 129 x 1 899 000 x 10^21 kg
M = 2, 44 971 x 10^29 kg
Soit :
Je calcule avec la formule :
g = G x M/d^2
g = 6.67 x 10^-11 x
2, 44 971 x 10^29 /
1, 631 513 664 x 10^27
g = 6,67 x 10^-11 x
1,50 149 523 749 034 x 10^56
g =
1, 00 149 732 340 606 x 10^46 N. kg^-1
Mais sa fait beaucoup de chiffre après la virgule comment en enlevée si c'est possible ?
Ensuite je ne c'est pas comment faire pour comparé se résultat à celui du soleil...
Donc je commence par trouvé la distance* de proxima au soleil a l'aide des informations du document.
Puisque la grandeur gravitationnelle du soleil doit être égale à celle de sa planète là plus proche (donc Proxima), je pense qu'il faut utiliser la formule :
g = G x M/d^2
sous ce sense
d^2 = G x M x g
Je ne suis pas du tout sur ...
Avec M masse du soleil et g de Proxima pour trouvé la frontière du système solaire au carré est-ce correcte ?
Oui
Attention aux chiffres significatifs
1) calculer la distance d entre le soleil et proxima
d= 4,04 1013 km
2) calculer la masse de proxima
Mp= 2,45 1029kg
Ton calcul de g est faux mais c'est pas ce qu'on demande
On cherche l'endroit où la force d'attraction du soleil est la même que celle de proxima (en norme)
Donc on considère un point P de masse m situé entre le soleil et proxima a la distance r du soleil et on écrit que l'attraction du soleil sur P est la même (en norme) que celle qui est exercée par proxima en P
On considère un point P entre Proxima et le soleil donc je divise la distance Proxima -Soleil par 2 ?
Ensuite j'utilise la formule de l'attraction : F = G x mA x mB / d^2 ?
Désolé de demandée tout cela mais avec les cours par correspondance je ne peut pas demander à quelqu'un d'autre en dehors de se forum
Mais non,
Soit un point P a la distance r du soleil et situé entre le soleil et proxima (mais pas forcément au milieu puisqu'on cherche r)
Que vaut la valeur du champ gravitationnel exercé par le soleil en P?
Quelle est la distance r' entre P et proxima, en fct de d et r'?
Quelle est le champ gravitationnel exercé en P par proxima ?
En égalant les 2 champs tu trouveras r
Désolé de la réponse tardive je n'est pas vue ton message.. Donc,
Valeur champ gravitationnelle exercé par le soleil sur Proxima
C'est cette formule qu'il faut utilisé ?
F = G x Ms x Mp /d^2
F = 6,67 x 10^-11 x 1,9891 × 10^30 kg x 2,45 x10^29 kg /(4,04x10^13)^2 km =
1, 63 216 x 10^27
F = 6.67 x 10 ^-11 x 4, 873 295 x 10^59 /1, 63 216 x 10^27
F = 3, 250 487 765 x 10^49 / 1.63 216 x 10^26
F = 1.99 152 519 667 189 x 10^75
F = 1.99 x 10^87
Je pense que je me suis trompé dans le calcule car sa me semble beaucoup 10^87... Je pense que j'ai mal conter les puissance donc j'ai trouvé :
F =1,99 x 10^22
Est-ce bon ?
Non, tu n'as pas lu mon message de 11h40 et 11h52
Ton calcul est celui de la force gravitationnelle qu'exercent les étoiles l une sur l'autre , ça ne nous aide pas ici
P sur mon croquis est un point à la distance r du soleil (ce n'est pas proxima!)
Appelle le autrement si tu veux, ça changera rien
Ce que je ne comprend pas c'est "en P " il faut que je trouve la force gravitationnelle que le soleil exercice sur le point P mais on ne connais pas la distance de P par rapport au soleil alors comment faire ce calcule ?
On calcule le champ gravitationnel en fonction de r
On ne calcule pas sa valeur numérique
gS(P) = GMS/r2
D'accord j'ai compris (je crois) donc:
g = G.M/r^2
G = 6,67 x 10^-11
Ms = 1,98 x 10^30
r = rayon du soleil
Pour l'instant est-ce juste ?
Puisque je ne connais pas cette distance j'utilise la formule dans ce sense :
g=G.Ms/ds^2
ds^2 = G. M. g ?
Tu n'as as l'air de comprendre l'exo
Regarde mon croquis plus haut
On cherche le point P marquant la limite du système solaire
Et on dit qu'en P le champ gravitationnel du soleil a la même valeur que le champ gravitationnel dû à l'étoile proxima
Donc on calcule ces 2 champs en P et on écrit qu'ils sont égaux ce qui nous donnera la valeur de r
Non je ne comprend pas comment répondre à cette exercice c'est pour sa que je suis sur ce forum. J'ai regardé tout t'es messages depuis le début ton croquis aussi j'ai compris le principe de se que tu veux me faire comprendre le problème c'est que je suis bloquer à cause de P.
P et un point entre Proxima et le soleil pas forcément au milieux d'accord. Le champ gravitationnelle du Soleil exercer sur P et de même valeur que celui de Proxima d'accord.
Mais je ne connais ni la masse ni la distance P-soleil ou Proxima-P (car c'est justement cette distance que je cherche ) mais donc comment faire ? J'utilise les donnée que j'ai de Proxima et du soleil ? Mais comment ? J'essaie de comprendre depuis que tu m'explique.
Je t'ai déjà donné la méthode à suivre a 11h40
Reprenons:
calculer le champ créé en P par le soleil
gS(P) = GMS/r2
Calculer le champ créé en P par proxima
gproxima (P)= GMp/r'2
On cherche le point où les 2 champs sont égaux donc tu écris .....
Et ensuite tu remarques que r' s'exprime en fct de r et d
Et ça te donne une équation où r est l'inconnue
Alors pour l'instant mais données sont :
Ms = 1,9891 x 10^30
Mp = 2,45 x 10^29
G =6,67 x 10^-11
d = inconnu
d'un = inconnu
Est-ce correcte ?
On connaît aussi la distance d entre le soleil et proxima
(Cf mon croquis)
Je ne vois pas ce qu'est d'
Alors,
r + r' =d
r +r'= 4,04 x 10^13
Je ne c'est pas comment terminée ce calcule en rajoutent les masses je voulais faire :
Ms x Mp x (Gx2) / d
Mais sa me semble totalement faut.
Je ne comprends pas ce que tu fais
Tu écris :. gS(P) = gproxima(P)
Donc GMs/r2= GMp/r'2
Donc (r' / r)2= Mp/Ms
r'=d-r
Donc (d/r-1) 2=Mp/Ms
Et tu trouves finalement r
Re donc j'ai fait l'équation mais je n'ai pas trouvé le bon résultats d'après moi...
(d/r-1)^2 = Mp/Ms
r-1 = √Mp/Ms x d^2
r-1 = √ 2.45 x 10^29 /1.98 x 10^30 x
(4.04 x 10^13)^2
r-1 = √1,23 x 10 ^-1 x 16, 32 x 10^26
r-1 = √20.07 x 10^25
r-1 = √2.007 x 10 ^26
r = 1,4 x 10^13 +1
r = 2,4 x 10^13
Est-ce correcte ?
C'est d/r - 1 = (d/r)-1 et non pas d/(r-1)
d/r - 1 = (Mp/Ms)
d/r = 1 + ...
...
Je trouve r= 3,0 1013km
Donc env. 3 a.l.
Bonjour, j'ai le même énoncé et je ne comprend pas comment trouver la réponse au 2), alors j'ai regardée les réponses mais je ne comprends rien à la démarche et aux résultats, pourriez vous m'aider?
Bonjour
J'ai déjà résumé le 18/1 dans mon post de 17h16
(En référence au dessin de 11h52)
Qu'est ce qui n'est pas clair?
Je viens de lire le post mentionné, alors je comprends les équations mais c'est ensuite que je suis perdue, dans l'énoncé je dois résoudre les équations mentionnées ou bien continuer comme vous l'avez fait en faisant des "déductions" (post du 18/01 18h16 au 19/01)? Ensuite la valeur trouver 3.0x1013km correspond à quoi?
Du moins je sais que la valeur correspond à "r" qui est la distance entre le soleil et P, mais ensuite que faut-il faire? Et comment en êtes vous venu là?
Oui, r est la taille (approximative) du système solaire (d'après l énoncé)
C'est expliqué dès les premières lignes
Sur mon dessin P est le point oü l'attraction due au soleil est égale a celle qui est due a proxima.
Et mon post de 18h16 est le calcul correspondant a la solution exposée a 17h16
Donc "r" est la taille du système solaire?
Dans le poste du 19/01 vous vous êtes arrêtez à:
"d/r - 1 = (Mp/Ms)
d/r = 1 + ...
... "
puis vous donnez le résultats, j'ai essayais de reproduire l'équation avec les valeurs je n'en suis pas venu à votre résultats pouvez vous me l'expliquer en plus détaillé?
de même 3a.I vaux combien en ua?
Bon je ne sais pas comment je mis prends mais je ne trouve toujours pas le même résultat.
j'ai fais:
(4.04x1013)/1+(2.45x1029/1.9891x1030)
=1.15x10-16
Je ne comprends pas où je me trompe...
Comment on peut convertir les a.I au U.A?
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