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Tintin et l'accélération de la fusée

Posté par
Sothis28
24-12-13 à 14:04

Pouvez-vous m'aider à résoudre le problème suivant svp ?
Dans l'album Tintin on a marché sur la lune, l'accélération de la fusée maintient une pesanteur
égale à la pesanteur terrestre. On considère le référentiel géocentrique galiléen.
On rappelle la force de Newton exercée par un astre mA sur un corps M de masse m :
Fn = -G*mA*m*(AM/AM^3)

1) Lors de la première phase du voyage, la fusée s'éloigne de la Terre. Quelle accélération la fusée
doit-elle avoir par rapport au référentiel géocentrique pour que les passagers ressentent la même pesanteur
qu'à la surface de la Terre ?

Ce que j'ai déjà fait : (désolée je ne parviens pas à mettre les vecteurs sur ce forum)
- Je sais que l'accélération a est lieu à la résultante des forces F par :
F = m*a
- si l'on considère que la force gravitationnelle est la seule force à laquelle sont soumis les passagers, je parviens à :
m*a=-G*mA*m*(AM/AM^3) c'est-à-dire a =-G*mA*(AM/AM^3)
Le problème c'est que dans cette relation rien n'est lié à l'intensité de pesanteur terrestre ce qui doit normalement être obtenu
à la fin des calculs.


DU coup, j'ai essayé avec un autre raisonnement :
J'ai considéré que la résultante des forces était "composée" du poids et de la force gravitationnelle :
F = m*a = Fn + P = -G*mA*m*(AM/AM^3) + m*g

Soit a = -G*mA*(AM/AM^3) + g

Mais un autre problème surgit alors : je doit obtenir une accélération constante pour toute la première phase du voyage.
Or d'après la relation énoncé précédemment, a dépend de AM et donc du rayon de la terre ainsi que l'altitude de la fusée.
Comme la fusée avance, son altitude change et donc son accélération aussi. Pour éviter cette variation, j'ai essayé en admettant
que l'on négligeait l'altitude face au rayon de la Terre rT. Ce qui nous donnerait alors :
a = -(G*mA)/(rT) + g
Mais se pose alors un autre problème : g =(G*mA)/(rT)  ce qui nous donnerait donc
a = 0 soit un mouvement uniforme ce qui est IMPOSSIBLE puisque dans la BD de Tintin la vitesse augmente!

Aidez moi svp ! Merci d'avance
et passez un joyeux noël !

Posté par
efpe
re : Tintin et l'accélération de la fusée 25-12-13 à 22:35

salut

On veut que les passagers ressentent dans la fusée a = g à tout moment, avec g = 10m/s²

Or lors du voyage, cette accélération sera fournie d'une part par la pesanteur terrestre (G*mA*(AM/AM^3) qui dépend donc de l'éloignement à la Terre) et d'autre part par le moteur de la fusée. On va appeler A l'accélération fournie par le moteur fusée :

G*mA*(AM/AM^3) + A = g

on peut obtenir A qui bien sûr dépend de la distance AM donc du temps

Posté par
Sothis28
re : Tintin et l'accélération de la fusée 26-12-13 à 11:07

Merci beaucoup pour votre réponse ! Tout s'éclaire maintenant !



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