"aide" Physique "devoir 7"

Sujet du devoir

Exercice 1 (8 points)
1. Qu’est-ce qu’une exoplanète ? (0,5 pt)
Une exoplanète est appelée aussi planète extrasolaire.
C'est une planète qui est en orbite autour d'une étoile, en excluant le soleil.

2. Décrire comment est constitué l’espace entre la Terre et Gliese 581 f. (1 pt)
L'espace entre la terre et Gliese est constitué de vide, mais ce vide est comblé de matière sous une très faible densité comme des fragments astéroïdes, ou d'astres
rocheux.

3. a) Donner la définition de l’année de lumière. (0,5 pt)
L’année de lumière est par définition la distance parcourue, dans le vide, par la lumière pendant une année.

b) Calculer sa valeur en kilomètres avec trois chiffres significatifs. (1,5 pt)
d = c.t
= 3,00.10⁸ X365 X 24 X 3600
= 9,46.10¹⁵ m, soit 9,46.10¹²km
Une année lumière correspond à 9,46.10¹²km

c) Donner un ordre de grandeur de cette valeur. (0,5 pt)
L'ordre de grandeur de l'année lumière est de 1012km

4. Calculer la distance en kilomètres (avec trois chiffres significatifs) séparant la Terre de l’exoplanète Gliese 581 f. (1,5 pt)
d = 20,3 X 9,46.10¹² = 1,92.10¹⁴km
Donc la distance qui sépare la terre de l'exoplanète Gliese 581 f est de 1,92.10¹⁴km

5. Pourrait-on observer ce qui se passe actuellement sur Gliese 581 f en utilisant un télescope extrêmement
performant ? (1 pt)
On écrit « voir loin, c'est voir dans le passé » parce que la lumière que l'on perçoit aujourd'hui a été réfléchie donc émise depuis un certain temps.
Donc les informations qu nous fait percevoir cette lumière date du moment auquel elle a été réfléchie. Ce qui nous fait voir des choses dans le passé.

6. Calculer le poids d’un objet de masse 1,0 kg sur Gliese 581 f. (1,5 pt)
Je sais que la loi d'attraction naturelle de deux masses dépend la loi de gravitation universelle, ce qui nous donne g ≈ 10.
On voit que la planète est cinq fois plus grande et son rayon deux fois plus grand, on peut dire qu'il intervient au carré.
Donc g ≈ 10 x 5/4 ≈ 12,5 ce qui nous donne le poids
P = m x g
P = 1 x 12,5 ≈ 12,5 N

Partie 1
Exercice 2 (12 points)
1. Quel référentiel est le plus adapté pour étudier le mouvement,d’HELIOS 2B? (1 pt)
Le mouvement d'Hélios2B peut être étudié dans le référentiel géocentrique.

2. Quel est l’intérêt pour un satellite d’observation d’avoir une orbite héliosynchrone? (0,5 pt)
L’ intérêt est d'avoir un système d'observation le plus proche possible de la terre.
Son orbite se trouve entre 500 et 1500 km d'altitude et en évitant de freiner sur les couches hautes de l'atmosphère, on peut réduire ainsi la durée de vie du satellite.
Les orbites héliosynchrone nous donnent des mesures précises avec un matériel de détection abordable, tout en couvrant la surface du globe intégralement.

3. La trajectoire d’Hélios 2B est circulaire. Pourquoi peut-on dire que le satellite est au moins soumis à,une force ? (1 pt)
D'après la seconde loi de Newton, puisque la trajectoire est circulaire le vecteur vitesse du centre de gravité varie et donc la somme vectorielle des forces qui s'exercent sur le satellite, n'est pas nulle, donc on peut dire qu'il est soumis à une force.

4. Exprimer et calculer la valeur de la force gravitationnelle exercée par la Terre sur le satellite. (2 pts)
FA/B = force exercée par A sur B
m = masse
Mt = masse terre
G = constante de gravitation universelle
d = distance séparant le centre de gravité de A de celui de B
On a :
FA/B = G x Ms x Mt /(Rt + h)²
Donc :
Fs/t =
6,67*10¯¹¹ X 4200 X 6,0*10²⁴/(6,4*10⁶ + 6,75*10⁵)² = 3,38.10⁴ N

5. Donner l’ordre de grandeur de cette valeur. (0,5 pt)
Son ordre de grandeur est 10⁴N

6. Représenter la force gravitationnelle exercée par la Terre sur le satellite. (1,5 pt)

Partie 2
1. Quelle est la trajectoire de TELECOM 2 dans le référentiel géocentrique ? (1 pt)
Il survole en permanence la même région du globe, ce qui signifie qu'il est géostationnaire, donc immobile depuis le référentiel terrestre.

2. Quel est l’intérêt pour un satellite d’observation d’avoir une orbite géostationnaire ? (1 pt)
L'orbite géostationnaire est la plus rentable et elle permet d'avoir une grande couverture, tout en ayant l'avantage de pouvoir employer des antennes fixes sur la Terre.

3. Exprimer et calculer la valeur de la force gravitationnelle exercée par la Terre sur le satellite. Comparer la valeur obtenue avec la force gravitationnelle exercée sur HELIOS 2B dans la partie 1. (2 pts)

F = 222,6 N et rien ne t'empêche de le mettre sous la forme F = 2,226.10^2 N

F = G*MTerre*Msatellite/(Rayon Terre + altitude du satellite)

4. À partir des données, vérifier que le satellite TELECOM 2 est bien géostationnaire. (1,5 pt)

Bonjours, peut on me dire les raiponce partis 1 question 6 puis partis 2 question 4? ensuite peut on me le corrigé ? merci