2001 : Energie potentielle,mouvement d’unsatellite,vitesse de libération

 

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Calculer le champ de gravitation crée par la lune à sa surface

1. Calculer le champ de gravitation qu'exerce la lune sur la terre

2. En quel point du segment joignant les centres de la Lune et de la Terre la force de gravitation est-elle nulle ?

3. Démontrer que l'nergie potentielle de gravitation d'un corps de masse m situé à la distance r du centre d'une planéte M, vaut Prendre E_{p}=0 à l'infini.

E_{p}=-K\frac{Mm}{r}

4. exprimer la premiére vitesse de libération V_{1}, d'un objet par rapport à une planéte de masse M et rayon R en fonction de K, M et R. Faire l'application numérique pour la Lune et pour la Terre

5.. déterminer l'altitude à laquelle doit évoluer un satellite terrestre géostationnaire.

6. Un satellite passe tous les 26 jours au dessus de la verticale d'un lieu terrestre aprés 370 révolutions ; son altitude est alors de 830 km. Ces données sont-elles compatibles avec le fait que le satellite a une trajectoire circulaire autour de la terre ?

Justifier la réponse. On admet que la période et mesurée à 1% prés.

Données : la Terre et le Lune sont considérées comme des corps sphériques homogénes.

K=6,67.10^{-11} SI

Masse de la Terre : M_{T} = 5,98.10^{24}kg

Rayon de la Terre :  R_{T}=6370km

Masse de la Lune :  M_{L}=7,34.10^{22}kg

Rayon de la Lune :  R_{L}=1740km

Distance des surfaces de la Lune et de la Terre : D = 384000km

Durée du jour solaire T_{1}=86400s

Durée du jour sidéral T_{2}=86164s

 

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