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Vitesses radiales

Posté par
TPE01
08-03-13 à 16:06

Bonjour,
dans le cadre d'un tpe, nous avons rencontré la notion de vitesses radiales. Nous avons donc essayé de nous renseigner à ce sujet, mais les explications ne sont pas toujours très claires... Si quelqu'un maîtrisant cette notion pouvait nous l'expliquer (et ceci avec des exemples concrets si possible), cela nous arrangerait grandement.
Merci d'avance,
TPE01

Edit Coll : forum modifié

Posté par
Coll Moderateur
re : Vitesses radiales 08-03-13 à 16:20

Bonjour,

Quand une trajectoire n'est pas rectiligne, on peut considérer en un point particulier M qu'elle est approximativement circulaire : cercle C de centre O.

La vitesse le long de la trajectoire peut alors en ce point particulier M être décomposée (vectoriellement) en deux composantes :
. une composante selon la tangente au cercle C en ce point M : c'est la vitesse tangentielle
. une composante selon le rayon OM : c'est la vitesse radiale

Si le mouvement est circulaire (uniforme) alors le cercle C et son centre O sont les mêmes pour tous les points de la trajectoire.

Sinon, le cercle C et son centre O changent selon le point considéré M de la trajectoire.

Posté par
TPE01
re : Vitesses radiales 08-03-13 à 16:29

Merci beaucoup, mais je n'arrive pas à comprendre comment change la vitesse radiale lors d'un mouvement non uniforme :/

Posté par
Coll Moderateur
re : Vitesses radiales 08-03-13 à 16:34

Tu as déjà expérimenté les effets de la vitesse radiale.

Si tu prends (en voiture par exemple) un virage peu serré (à très grand rayon) ta vitesse radiale est faible. Si, à la même vitesse sur trajectoire, tu prends un virage très serré (à très petit rayon) ta vitesse radiale est élevée.

Posté par
TPE01
re : Vitesses radiales 08-03-13 à 16:43

Nous sommes désolé mais nous ne comprenons vraiment pas ce qu'est concrètement la vitesse radiale

Posté par
Coll Moderateur
re : Vitesses radiales 08-03-13 à 16:53

C'est la vitesse avec laquelle tu changes de direction.

Pour un mouvement rectiligne, ta vitesse radiale est nulle puisque... la trajectoire étant une droite, tu ne changes pas de direction.

Plus le virage est serré et plus ta vitesse radiale est importante, puisque tu changes d'autant plus vite de direction.

Posté par
TPE01
re : Vitesses radiales 08-03-13 à 17:00

Ah oui d'accord!!! Merci, c'est beaucoup plus clair

Posté par
J-P
re : Vitesses radiales 08-03-13 à 17:11

Pas trop d'accord.  

Ne pas confondre vitesse radiale et vitesse angulaire.

La notion de vitesse radiale s'étend même aux mouvements rectilignes.

Supposons un véhicule suivant une trajectoire quelconque et un observateur fixe mais qui observe le véhicule en permanence.
La distance entre l'observateur et le véhicule change au cours du temps. On appelle vitesse radiale le rapport dR/dt, avec R la distance véhicule-observateur  

infos sur ces liens :   et  

Posté par
Coll Moderateur
re : Vitesses radiales 08-03-13 à 17:17

Bonjour J-P

Oui, je n'étais guère satisfait de ce que j'avais répondu et j'allais essayer de reprendre cela.
Je crois avoir raisonné à partir de l'accélération radiale et non pas de la vitesse radiale.
Merci d'avoir corrigé.

Posté par
J-P
re : Vitesses radiales 08-03-13 à 17:35

Salut Coll.

Posté par
TPE01
re : Vitesses radiales 08-03-13 à 17:47

Merci beaucoup de ces précisions.

Posté par
TPE01
re : Vitesses radiales 08-03-13 à 18:32

Encore une dernière question, le rapport dR/dt ? qu'est ce que t ?

Posté par
Coll Moderateur
re : Vitesses radiales 08-03-13 à 19:11

t c'est le temps.

dR/dt indique comment varie la distance R du mobile au point de mesure de la vitesse en fonction du temps t.

Posté par
TPE01
re : Vitesses radiales 09-03-13 à 14:28

Donc plus le rapport dR/dt est grand, plus la distance R du mobile (par rapport à l'observateur?) est grande?

Posté par
Coll Moderateur
re : Vitesses radiales 10-03-13 à 08:06

Non.

dR est une longueur
dt est une durée

dR est la variation de la distance entre le mobile et l'observateur qui a lieu pendant la durée dt

Donc, dR/dt étant le quotient d'une longueur par une durée est une vitesse.

Plus dR/dt est grand et plus la vitesse radiale est grande : plus la distance entre le mobile et l'observateur change rapidement.
__________

Exemple : je suis au centre d'un manège et je regarde mon petit-fils qui tourne avec ce manège d'un mouvement circulaire et uniforme :

La vitesse radiale est nulle puisque la distance qui me sépare de mon petit-fils ne change pas. dR = 0 et donc dR/dt = 0
__________

Pouvez-vous expliquer pourquoi vous vous intéressez aux vitesses radiales ? Quel est le thème de votre TPE ?
Peut-être pourrons-nous alors mieux vous répondre...

Posté par
TPE01
re : Vitesses radiales 11-03-13 à 17:33

Notre sujet est en fait les exoplanètes, nous travaillons sur leur détection. Une des méthodes consiste à utiliser la vitesses radiales associée à l'effet Doppler. Nous ne nous sommes pas attardées sur la vitesse radiale à proprement parlé dans notre tpe, mais nous en avons besoin pour l'oral.  

Posté par
Coll Moderateur
re : Vitesses radiales 11-03-13 à 17:48

Oui, l'effet Doppler explique pourquoi la fréquence reçue d'une source s'élève quand la source se rapproche et s'abaisse quand la source s'éloigne.
Les rayonnements reçus de l'exoplanète vont ainsi avoir des fréquences qui vont changer :
. quand la planète en tournant autour de son étoile, se rapproche de nous, les fréquences que nous recevons d'elle s'élèvent. La vitesse radiale est la vitesse avec laquelle elle se rapproche de nous. Ce n'est pas la vitesse avec laquelle elle tourne autour de son étoile.
. un peu après, la planète est juste entre son étoile et nous. Si son mouvement est circulaire et uniforme sa vitesse autour de son étoile n'a pas du tout changé. En revanche sa vitesse radiale par rapport à nous est nulle à ce moment : elle ne se rapproche plus de nous et elle ne s'éloigne pas encore de nous. Les fréquences que nous recevons de ses rayonnements ont alors leur valeur nominale.
. encore un peu après, la planète continuant de tourner autour de son étoile, elle s'éloigne de nous. La vitesse radiale augmente à nouveau et les fréquences reçues baissent.

Ceci peut être valable pour les rayonnements reçus de la planète. Ceci peut aussi être valable pour les rayonnements reçus de l'étoile si la planète est très massive et que l'étoile, à cause du mouvement de la planète, se déplace elle aussi.
L'étoile attire la planète mais la planète attire l'étoile avec une force égale et opposée...

D'accord ?

Posté par
TPE01
re : Vitesses radiales 11-03-13 à 18:15

C'est ce que nous avons marqué dans notre tpe, nous avions juste besoin de refaire le point sur la vitesse radiale sortie du cadre des exoplanètes.. Merci en tout cas, tu nous a beaucoup aidé

Posté par
Coll Moderateur
re : Vitesses radiales 11-03-13 à 18:20

Pour ma part, je vous en prie.
Mais nous n'oublions pas de remercier aussi J-P !

À une prochaine fois !



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