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Vols paraboliques (Impesanteur)

Posté par
Phy-ale
07-11-12 à 17:11

Bonjour, voilà j'ai un exercice sur lequel je bloque pouvait m'aider Svp, le voici:

Vols parabolique:

1) Quelles forcés extérieurs s'exercent sur le passager de l'air bus zéroG ?
Gravité;Poids;Pesanteur 

2) La parabole s'effectue à une altitude d'environ 8000 m.
Calculer alors la valeur de l'intensité de la pesanteur g à cette altitude.
Données:
La masse de laTerre M=6,0x10^24kg
La constante universelle de gravitation G=6,67x10^-11 N.m^2.kg^-2
Le rayon terrestre R=6,4x10^6m

3) Un repère orthonormé (O,i,j) est défini dans le plan de la trajectoire et lié à un référentiel terrestre. Dans ce repère une parabole suivie parle centre de gravité de l'A300 zéroG est modélisée par les équations horaires suivantes 

x=113t, y=-4,87t^2+113t+7,80 x10^3

Les coordonnés x et y sont exprimées en mètre et les dates en seconde.

a) calculer les coordonnés du vecteur accélération de L'Airbus à chaque instant pendant la parabole .
b) En déduire la valeur du vecteur accélération à chaque instant pendant la parabole.
c) Ce résultat est-il en accord avec les réponses aux questions 1a et 2 ?

Voilà je suis bloqué principalement à la question 2) je n'arrive pas à calculer la valeur de l'intensité de pesanteur je pensé à utilise P=mg mais je ne sais pas comment faire intervenir l'altitude. J'aurais besoin d'aide pour les questions suivantes.

Merci d'avance pour votre aide.

Posté par
Coll Moderateur
re : Vols paraboliques (Impesanteur) 07-11-12 à 17:18

Bonjour,

Quelle est ta réponse à la question 1 ?

Question 2
Le poids d'un objet de masse m situé là où l'accélération due à la pesanteur a pour intensité g vaut bien P = m.g

Mais tu peux calculer cette force d'attraction par la Terre d'une autre manière. L'énoncé te donne tout ce qu'il faut pour cela.

En identifiant les deux résultats, tu en déduiras l'intensité du vecteur \vec{g}

Posté par
Phy-ale
re : Vols paraboliques (Impesanteur) 07-11-12 à 17:31

Question1=
foreces extérieurs appliquées au systèmes :
-Gravité notée  G=6,67x10^11 N.m^2.kg^-2
-Poids du passager noté  P
- Pesanteur notée g

question 2 =

je dirais alors
g=GxMt/Rt+8000(m)

Est-cela ?

Posté par
Coll Moderateur
re : Vols paraboliques (Impesanteur) 07-11-12 à 17:34

Tu donnes trois réponses pour la question 1.
Selon moi, une seule est une force ; laquelle ?

Oui pour la question 2 (même si tu oublies les parenthèses dans ta proposition). Quelle valeur de l'intensité de la pesanteur en déduis-tu ?

Posté par
Phy-ale
re : Vols paraboliques (Impesanteur) 07-11-12 à 17:46

Question 1 =
La force de pesanteur

Question 2=

g=(6,67x10^-11)x(6,0x10^24)/(6,4x10^6+8000) = 62453183.52 (N/kg?)

Posté par
Coll Moderateur
re : Vols paraboliques (Impesanteur) 07-11-12 à 17:49

Question 1
Cette réponse est ambiguë
Je te conseille de répondre : "le poids"

Question 2
Je pense que tu dois quand même avoir une petite idée de la valeur de g à la surface de la Terre (tu calcules des poids depuis le collège). Et tu sais que cette valeur diminue légèrement avec l'altitude... Alors, peux-tu corriger ta réponse ?

Posté par
Coll Moderateur
re : Vols paraboliques (Impesanteur) 07-11-12 à 17:51

Comment varie l'attraction entre deux masses en fonction de leur distance ?

Posté par
Phy-ale
re : Vols paraboliques (Impesanteur) 07-11-12 à 17:59

Je sais g vaut 9,81 N/kg à la surface de la terre donc ce ne peut pas être 62453183.52 mais 6,24 N/kg ?

Posté par
Coll Moderateur
re : Vols paraboliques (Impesanteur) 07-11-12 à 18:03

Ce serait mieux, mais c'est faux...

Que réponds-tu à ma question de 17 h 51 ?
Et j'espère que tu corrigeras ainsi l'erreur de la formule que tu proposes pour le calcul de g

Posté par
Phy-ale
re : Vols paraboliques (Impesanteur) 07-11-12 à 18:11

Plus les masses sont proches plus il y aura de forces d'attractions et si elle sont éloignés il y en aura moins

Posté par
Coll Moderateur
re : Vols paraboliques (Impesanteur) 07-11-12 à 18:14

Oui, mais la relation est-elle en inverse de la distance, en inverse du carré de la distance, etc. ?

Posté par
Phy-ale
re : Vols paraboliques (Impesanteur) 07-11-12 à 18:16


g=(9,81)x(6,0x10^24)/(6,4x10^6+8000) = 9,18 N/kg
Mon résultat est plus cohérent (j'ai voulu aller trop vite )

Posté par
Coll Moderateur
re : Vols paraboliques (Impesanteur) 07-11-12 à 18:21



L'attraction entre deux masses varie en fonction de l'inverse du carré de la distance de leur centre de gravité. Donc

\large ||\vec{g}||\,=\,G.\frac{M_T}{d^2}\,=\,G.\frac{M_T}{(R_T\,+\,h)^2}

Posté par
Phy-ale
re : Vols paraboliques (Impesanteur) 07-11-12 à 18:22

Selon l'inverse du carré de la distance

Posté par
Phy-ale
re : Vols paraboliques (Impesanteur) 07-11-12 à 18:31

g=6,67x10^-11x(6,0x10^24/6,4x10^6+8000) = 0
Cohérent puisqu'il est à 8000m et qui est en situation d'impseanteur

Posté par
Coll Moderateur
re : Vols paraboliques (Impesanteur) 07-11-12 à 18:36



Je ne comprends pas ce résultat complètement faux.

Posté par
Phy-ale
re : Vols paraboliques (Impesanteur) 07-11-12 à 18:52

J'ai oublié l'unité ? Sinon quel est le résultat ?

Posté par
Coll Moderateur
re : Vols paraboliques (Impesanteur) 07-11-12 à 18:57

Je t'ai donné la formule à calculer à 18 h 21

Ce n'est pas du tout ce que tu as fait.

Posté par
Phy-ale
re : Vols paraboliques (Impesanteur) 07-11-12 à 19:10

g=G.(Mt)/(Rt+h)^2

Soit g=6.67x10^-11x(6.0x10^24)/(6.4x10^6+8000)^2= 9,74 N/kg
(erreur de frappe)

Posté par
Coll Moderateur
re : Vols paraboliques (Impesanteur) 07-11-12 à 19:41

Oui, c'est cela.

Quelles sont les valeurs des coordonnées du vecteur accélération ?

Posté par
Phy-ale
re : Vols paraboliques (Impesanteur) 07-11-12 à 20:04

Vect(a)(ax=113t; ay=-4,87t^2+113t+7,80x10^3)

Posté par
Coll Moderateur
re : Vols paraboliques (Impesanteur) 07-11-12 à 20:14



As-tu lu l'énoncé ?
Tu recopies les équations horaires du centre de gravité de l'Airbus.

Posté par
Phy-ale
re : Vols paraboliques (Impesanteur) 07-11-12 à 20:47

Pouvez vous me donner un indice

Posté par
Coll Moderateur
re : Vols paraboliques (Impesanteur) 07-11-12 à 20:50

La vitesse est la dérivée de la position par rapport au temps.
L'accélération est la dérivée de la vitesse par rapport au temps.

Posté par
Phy-ale
re : Vols paraboliques (Impesanteur) 07-11-12 à 21:00

Vect(a)=(ax=o; ay=-g)

Je narrive pas à les déterminer =(

Posté par
Phy-ale
re : Vols paraboliques (Impesanteur) 07-11-12 à 21:13

????

Posté par
Coll Moderateur
re : Vols paraboliques (Impesanteur) 07-11-12 à 21:23

Abscisse en fonction du temps : x = 113.t (en mètres)
vitesse horizontale en fonction du temps : vx = 113 m.s-1
accélération horizontale en fonction du temps : ax = 0 m.s-2

Même travail pour l'ordonnée, la vitesse verticale et l'accélération verticale...

À toi !

Posté par
Phy-ale
re : Vols paraboliques (Impesanteur) 07-11-12 à 21:40

Ordonnés  en fonction du temps : y= -4,87t^2+113t+7,80x10^3
vitesse verticale en fonction du temps : vy= -4,87
accélération verticale en fonction du temps : ay=-4,87

Posté par
Coll Moderateur
re : Vols paraboliques (Impesanteur) 07-11-12 à 21:48



Ordonnées en fonction du temps : y = -4,87t2 + 113t + 7,80.103 (en mètres)
Vitesse verticale en fonction du temps : vy = -9,74t + 113 m.s-1
Accélération verticale en fonction du temps : ay = -9,74 m.s-2

Posté par
Phy-ale
re : Vols paraboliques (Impesanteur) 07-11-12 à 21:54

Il suffisait dédié dérivée

Posté par
Phy-ale
re : Vols paraboliques (Impesanteur) 07-11-12 à 22:02

On a alors vect(a)=(ax=o;ay=-9,74)

Posté par
Phy-ale
re : Vols paraboliques (Impesanteur) 07-11-12 à 22:10

?

Posté par
Phy-ale
re : Vols paraboliques (Impesanteur) 07-11-12 à 22:22

b) pas dacceleration selon x car ax=0

Posté par
Coll Moderateur
re : Vols paraboliques (Impesanteur) 08-11-12 à 07:36

Que réponds-tu à la question 3c ?

Posté par
Phy-ale
re : Vols paraboliques (Impesanteur) 08-11-12 à 14:04

Jai dit qu'il était en accord

Posté par
Coll Moderateur
re : Vols paraboliques (Impesanteur) 08-11-12 à 14:05

Très bien.



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