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Niveau seconde
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Voyage Terre-Lune

Posté par
nuit d étoiles
02-02-07 à 13:35

Bonjour, j'ai un petit soucis avec un exercice de physique sur la loi d'attraction universelle.

voila ce que je sais: MT=masse de la Terre
                      ML=masse de la Lune
                      M=masse de l'astronaute(ou de la fusée)c'est au choix

Au départ, A,l'astronaute,est sur la Terre.Donc je sais que la force exercée par la Terre sur l'astronaute est FO/A ( O étant le centre de la Terre)L'astronaute est aussi soumis à l'attraction de la Lune donc je sais que FL/A< FT/A car ML< MTet car AO'>AO (O' étant le centre de la lune)

La fusée décolle: Donc FT/Adiminue et FL/Aaugmente

Et à présent la question c'est: A quelle distance OA les 2 forces(FT/Aet FL/Asont elles égales?

Je pensais calculer d'abord la Force T/A avec la loi d'attraction universelle de Newton mais apres je suis un peu perdu

Posté par
Coll Moderateur
re : Voyage Terre-Lune 02-02-07 à 13:46

Bonjour,

Avec ton pseudo, cet exercice est fait pour toi...

Tu dis tout à fait ce qu'il convient de faire :
Exprimer FT/A
Exprimer FL/A

et dire que les intensités de ces forces sont égales (entre la Terre et la Lune elles sont de sens opposés ; il y a un autre point, de l'autre côté de la Lune où elles sont égales et de même sens ; mais je ne pense pas que ton exercice s'y intéresse... enfin on verra !)

Posté par
nuit d étoiles
re : Voyage Terre-Lune 02-02-07 à 14:04

Citation :
Avec ton pseudo, cet exercice est fait pour toi...



Lorsque j'exprime:
- FT/A=(G.MT.m)/(OA)²
- FL/A=(G.ML.m)/(O'A)²

Mais ça me prouve pas que ces forces sont égales puisque je ne connais pas OA ni O'A et donc je connais pas Ft/a et Fl/a Et puis comment trouver a quelle distance elles sont egales?

Posté par
Coll Moderateur
re : Voyage Terre-Lune 02-02-07 à 14:10

Tu peux déduire facilement de ce que tu viens d'écrire (qui est juste) que :

3$ \frac{O'A^2}{OA^2}\,=\,\frac{M_L}{M_T}

Ensuite, il faut voir l'énoncé... On ne te donne aucune valeur numérique ?
Distance O'O (environ 384 000 km) ? Etc.

Posté par
jacqlouis
re : Voyage Terre-Lune 02-02-07 à 14:11

      Bonjour.  Suppose que tu es sur une droite Terre-Lune, en un point où les distances respectives sont  Dt  et Dl , et tu écris que les forces d'attraction sont égales (en valeur absolue):
       Mt * M / (Dt)²  =  Ml * M / (Dl)²

Tu en déduis le rapport des distances , à comparer à la distance Terre-Lune...

Posté par
nuit d étoiles
re : Voyage Terre-Lune 02-02-07 à 14:15

Ok euh...les données numériques que j'ai c'est:
la distance O'O (grace a toi Coll ^^)je connais aussi la masse de la lune et celle de la Terre.
et aussi la distance OA mais c'est quand l'astronaute est sur la Terre donc je sais pas si ça change quelque chose.

Posté par
Coll Moderateur
re : Voyage Terre-Lune 02-02-07 à 14:18

Tu peux écrire par exemple que O'A = 384 000 - OA
et tu en déduis (équation du second degré) la distance OA

Tu trouveras deux racines.
Les deux sont valables. Une correspond à un point situé entre la Terre et la Lune et l'autre à un point situé au-delà de la Lune par rapport à la Terre.

Posté par
nuit d étoiles
re : Voyage Terre-Lune 02-02-07 à 14:23

Ah mais oui ça semble tellement évident une fois que tu le dis

Merci beaucoup

Posté par
Coll Moderateur
re : Voyage Terre-Lune 02-02-07 à 14:24

Je t'en prie
Si tu postes tes résultats (pas les équations) je te dirai si c'est bon !
Sinon à une prochaine fois !

Posté par
nuit d étoiles
re : Voyage Terre-Lune 02-02-07 à 14:30

Ok je fais les calculs et je les poste des que je les ai

Posté par
nuit d étoiles
re : Voyage Terre-Lune 02-02-07 à 14:39

Bisarre je trouve des résultats completement faux et en plus jamais les memes

Posté par
Coll Moderateur
re : Voyage Terre-Lune 02-02-07 à 14:46

OO' = 384 000 km
MT = 5,977.1024 kg
ML = 7,352.1022 kg

Ou des chiffres voisins de ceux-là.

Environ 40 000 km avant la Lune et environ 50 000 km après la Lune... Tu me dis plus exactement ...

Posté par
nuit d étoiles
re : Voyage Terre-Lune 02-02-07 à 14:53

Mais comment t'arrive à ces résultats? Moi je trouve 44 800 km mais je suis pas sur de mon calcul.

Posté par
Coll Moderateur
re : Voyage Terre-Lune 02-02-07 à 14:57

Ce résultat est faux

3$ \frac{(384000-x)^2}{x^2}\,=\,\frac{7,352.10^{22}}{5,977.10^{24}}

D'où les deux valeurs de x racines de cette équation

Posté par
nuit d étoiles
re : Voyage Terre-Lune 02-02-07 à 15:14

je comprend les étapes de calcul mais les 2 "x²" me genent. J'arrive pas a résoudre l'équation

Posté par
J-P
re : Voyage Terre-Lune 02-02-07 à 15:31

Fais un produit en croix, développe et ensuite remets tout du même coté.

Tu auras alors une simple équation du second degré.

Posté par
nuit d étoiles
re : Voyage Terre-Lune 02-02-07 à 15:35

ok.J'essayerai.Mais Euh... c'est quoi une équation de second degré?

Posté par
J-P
re : Voyage Terre-Lune 02-02-07 à 15:48

bon je me dévoue, sans passer par une équation du second degré:

(384000-x)²/x² = 7,352.10^22/5,977.10^24

(384000-x)²/x² = 7,352.10^22/5,977.10^24 = 1,23/100

Produit en croix:

100(384000-x)² = 1,23x²

100(384000-x)² - 1,23x² = 0

[10(384000-x)]² - (1,109x)² = 0

Penser à A² - B² = (A-B)(A+B)

(10(384000-x) - 1,109x)(10(384000-x) + 1,109x) = 0

(3840000 - 11,109x)(3840000  - 8,891x) = 0

-->
a) 3840000 - 11,109x = 0 --> x = 345666 km (soit 384000-345666 = 38334 km avant la lune)

b) 3840000  - 8,891x = 0 --> x = 431897 km (soit 431897 - 384000 = 47897 km après la lune)


Aux erreurs de calculs près.  

Posté par
nuit d étoiles
re : Voyage Terre-Lune 02-02-07 à 15:52

Oula c'est un calcul complexe j'aurai pas su le faire moi meme.
En tout cas je te remercie vraiment beaucoup, tu m'est d'un grand secours.

Posté par
Coll Moderateur
re : Voyage Terre-Lune 02-02-07 à 17:21

Ça c'est vraiment du dévouement Re-merci J-P

Posté par
jacqlouis
re : Voyage Terre-Lune 02-02-07 à 17:45

        Si tu n'as pas appris à résoudre une équation du second degré, et si tu t'intéresses seulement au point d'équilibre entre la Terre et la Lune, applique les égalités que je t'ai proposées  (message de 14h11) , qui te donneront :
                Dt² * Ml = Dl² * Mt
d'où l'on tire facilement :
               Dt / Dl  =  9,26
ce qui donne, avec distance Terre-Lune = 384.000  km  :
     Dt  =  384.000 * 9,26/10,26 = ...
     Dl  =  384.000 / 10,26 = ...

C'est plus simple !

Posté par
Coll Moderateur
re : Voyage Terre-Lune 02-02-07 à 18:21

En effet, c'est plus simple. Merci.

Posté par
Hailias
re : Voyage Terre-Lune 12-05-19 à 16:00

***Enoncé supprimé => relis les règles du forum, tu ne les respectes pas ...***



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