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Vitesse Angulaire et instantané

Posté par
El-Toine
11-10-09 à 16:25

Bonjour j'ai un dm pour Jeudi sur le mouvement d'un satellite mais je n'y arrive pas, du moins je ne suis sur de rien....
Pouvez-vous m'aider?

On étudie le mouvement d'un satellite S dans le réferentiel géocentrique. Il décrit un mouvement circulaire uniforme autour de l'axe des pôles dans le plan equatoriale. Le satellite est dit géostationnaire, c'est a dire que sa rotation est la même que celle de la Terre, situé à une altitude de 2,28.10²km. On donne le rayon de la Terre: Rt=6,38.103km.

1/ Le satellite S effectue un tour complet de la Terre en 1h29 min. Quelle est la vitesse angulaire Ws du satellite? Quelle est sa vitesse en (m.s-1)?
2/Calculer la valeur de la vitesse angulaire de la Teere Wt.
3/Pendant que le satellite effectue un tour complet, quel est l'angle de rotation parcourue par la Terre?
4/Le satellite repasse a la verticale d'une ville d'une donnée Tr. Exprimer en fonction de Ws, Wt et Tr l'angle de rotation t et s effectué par le satellite.
5/Comparer t et s. Calculer Tr.


Le prof' nous a dit que ce dm était compliqué car nous n'avons vu que les vitesses angulaires et instantanée...
Merci de m'aider je n'y arrive vraiment pas

Posté par
Paulux
re : Vitesse Angulaire et instantané 11-10-09 à 17:16

1) la vitesse angulaire est le quotient de la mesure de l'angle en radian sur delta t .
Le satellite décrit une rotation autour de la terre en 1h29 min soit 5340 secondes. On sait qu'un cercle complet mesure 2∏ donc w=2∏ /5340 (rad/s)
La distance entre la terre et le satellite est le rayon terrestre+l'altitude du satellite donc Dt/s= 2,28*10^2+6,38*10^3 Par définition v=d/t donc
v=2,28*10^2+6,38*10^3/5340 (m.s)
Autre méthode plus direct:
v=R*W
v=(2,28*10^2+6,38*10^3)*W(la valeur de la vitesse angulaire trouvée précédement)
2)
Sachant que la terre fait un tour sur elle-même en 24h
Wt=2∏/8640
3)Je dirais 2∏ mais je ne suis absolument pas sûre.
Pour le 4) et le 5) , je ne vois pas ce que représente Tr. Je chercherai

Posté par
El-Toine
re : Vitesse Angulaire et instantané 11-10-09 à 17:22

Merci! 1/ j'avais trouvé ca oui! =)
Ah d'accord pour le 2/
pour le 3/ donc 360 degrès soit un tour complet!
et pour Tr c'est une durée donc le temps que repasse le satellite a la même ville si c'est plus compréhensible!
Bon bah si tu as du nouveau pour 4/ et 5/ je suis toujours la
Un grand merci!

Posté par
Paulux
re : Vitesse Angulaire et instantané 11-10-09 à 17:30

Pour le 4) on sait que wT= αT * t
et wS=αs*t
mais il faudrait savoir que représente Tr ?!

Posté par
Paulux
re : Vitesse Angulaire et instantané 11-10-09 à 17:31

OK. Donc il faut utiliser wT= αT * Tr
et ws=αs*Tr  

Posté par
El-Toine
re : Vitesse Angulaire et instantané 11-10-09 à 17:32

Oui car il demande de l'exprimer avec une formule a la 4/ vue l'énoncé pour exprimer les angles at et as  et apres dans la 5/ de comparer as et at pour calculer Tr =/

Posté par
Paulux
re : Vitesse Angulaire et instantané 11-10-09 à 17:48

Normalement la terre et le satellite devrait avoir la même vitesse angulaire . Le satellite fait bien le tour complet de la terre en 1h 29 ? Je suis allée sur wiki, la période de rotaion d'un satellite géostationnaire est la même que celle de la terre c'est à dire 24h

Posté par
El-Toine
re : Vitesse Angulaire et instantané 11-10-09 à 17:57

Ok donc 3/ c'est bien 2

Posté par
J-P
re : Vitesse Angulaire et instantané 11-10-09 à 19:16

Le satellite décrit dans l'énoncé n'est pas géostationnaire.

1/
Ws = 2Pi/(1*3600 + 29*60) rad/s
Ws = 0,00117 rad/s = 1,17.10^-3 rad/s

v = ws * d
v = 1,17.10^-3 * (6380000 + 228000) = 7730 m/s = 7,73.10^3 m/s
-----
2/
Wt = 2Pi/(24*3600) = 7,27.10^-5 rad/s
-----
3)

angle = 360° * (1*3600 + 29*60)/(24 * 3600) = 22,3°
-----

Alpha_s = Ws . t
Alpha_t = Wt . t

(Ws - Wt). Tr = 2.Pi
(1,17.10^-3 - 7,27.10^-5) . Tr = 2.Pi
Tr = 5726 s = 1h 35min 26s
-----
Sauf distraction.  

Posté par
El-Toine
re : Vitesse Angulaire et instantané 11-10-09 à 21:46

Ah!
Merci



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