Besoin d'un correcteur

[Ze-Chaperon-Rouge]

Bonsoir, je voudrais vous faire part de mes réponses à un DM pour que vous puissiez me dire si elle sont ou non exactes.

Voici le texte associé aux questions :


Les satellites géostationnaires

Parmi les satellites artificiels de la terre, il en est dont la mission principale est d’effectuer des observations météorologiques depuis l’espace et de transmettre les données ainsi obtenues.
Il existe deux catégories de satellites en météorologie : Les satellites géostationnaires et les satellites à défilement.

La position d’un satellite géostationnaire paraît fixe aux yeux d’un observateur terrestre, car ces satellites tournent dans le même sens et avec la même vitesse de rotation que la terre (leur période de révolution sidérale est égale à la période de rotation, soit 23H56 min) : les satellites géostationnaires décrivent une orbite circulaire dans le plan équatorial à 35 800 km d’altitude et peuvent ainsi fournir de façon continue des informations couvrant une très vaste zone circulaire, centrée sur un point fixe de l’équateur.

Les images satellites que nous voyons dans les bulletins météo de la télévision française sont celles fournies par les satellites géostationnaires de l’Organisation Européenne pour l’Exploitation des satellites météorologiques. Ces satellites portent le nom générique de METEOSAT.

Le dernier satellite de cette famille, METEOSAT-7, situé sur le méridien de Greenwich, a été lancé le 2 septembre 1997. Sa masse en orbite est de 316 kg.

Puisqu’un satellite géostationnaire n’est pas situé à une distance infinie de la Terre, il ne voit pas la totalité du disque terrestre : L’angle x représenté sur la figure ci-dessus est égal à 8,7 degrés, si bien que le disque Météosat est un disque de rayon R = 6300 km alors que le rayon terrestre Rt = 6340 km. En réalité, le disque Météosat a un rayon plus faible que ce rayon théorique R, car il est très difficile de « redresser » les données de haute latitude.



Les questions/réponses je les poste tout de suite après

[Ze-Chaperon-Rouge]

1/ Pourquoi parle-t-on de satellites artificiels ?
On parle de satellites artificiels car ce sont des objets fabriqués par l’homme et destinés à fonctionner dans l’espace. Ils sont en orbite autour d’un corps céleste afin de l’étudier. C’est le cas du satellite Météosat, en orbite autour de la terre, dont la mission est d’effectuer des observations météorologiques.

2/ A quoi correspond une période de révolution ?
Une période de révolution correspond au temps mis par un astre pour accomplir sa trajectoire autour d’un autre astre. Ici, Météosat-7 met 23H56 min pour tourner autour de la terre.

3/ Qu’appelle-t-on orbite ?
On appelle orbite la trajectoire suivie par un corps céleste ou un satellite artificiel autour d’un corps central.

4/ A quoi correspond le méridien de Greenwich sur lequel se trouve le satellite Météosat-7 ?
Le Méridien de Greenwich représente une ligne imaginaire coupant à angle droit l’équateur et reliant le pôle Nord au pôle Sud. C’est le 1er méridien, c’est-à-dire le méridien où la longitude est définie comme égale à 0°. C’est aussi le méridien qui sert de référence internationale de longitude.

5/ Justifier, par des considérations géométriques, l’angle de 17 degrés sous lequel le satellite voit la terre et le rayon R du disque METEOSAT.
Je ne sais pas.

6/Où se trouvent situés les zones de haute latitude ? Peut-on aisément voir les zones polaires avec un satellite géostationnaire ?
Les zones de haute latitudes sont lorsqu’on se rapproche des pôles Nord et Sud.On ne peut pas aisément voir les zones polaires avec un satellite géostationnaire car, étant des zones de haute latitude, « il est difficile de redresser les données »

7/ Quelle est la nature du mouvement d’un satellite géostationnaire dans le référentiel terrestre ? Quelles sont les indications dans le texte qui permettent de l’affirmer ?
Le mouvement d’un satellite géostationnaire dans le référentiel terrestre est circulaire uniforme car on sait que « les satellites géostationnaire décrivent une orbite circulaire » et que « leur période de révolution sidérale est égale à la période de rotation, soit 23 h 56 min »
D’après ces informations, nous affirmons que la nature du mouvement d’un satellite géostationnaire est circulaire uniforme dans le référentiel terrestre.

8/Définir le référentiel géocentrique. Quelle est la nature du mouvement d’un satellite géostationnaire dans ce référentiel ?
Le référentiel géocentrique supposé Galiléen est un solide formé par le centre de la terre et par les centres de 3 étoiles lointaines (les quatre points n'étant pas dans un même plan).
La nature du mouvement d’un satellite géostationnaire dans ce référentiel est circulaire uniforme.

9/La vitesse angulaire de rotation du satellite est-elle constante ? La valeur de la vitesse instantanée est-elle constante ? Le vecteur vitesse instantanée est-il constant ?
La valeur de la vitesse angulaire de rotation et de la vitesse instantanée est constante car la vitesse du satellite est uniforme, par contre le vecteur vitesse instantanée n’est pas constant car comme le satellite a une trajectoire circulaire, alors sons sens et sa direction changent au cours du mouvement.

10/ Dans le référentiel géocentrique, quelle est la valeur de la vitesse de rotation angulaire du satellite autour de l’axe S-N ?

=

= 2
= 23 h 56 = 23*3600 + 56*60 = 86160 s

= = 7,30.10^-5rad/s

11/ En déduire la valeur de sa vitesse dans le référentiel géocentrique.
Le satellite est situé à 35 800 km de l’équateur et un point de l’équateur est situé à 6340km du centre de la terre donc le satellite est situé à 35800 + 6340 = 42140km du centre de la terre.
v = *R
v = 7,30.10^-5 * 42140.10³
v = 3,10.10³m/s

12/ Quelle force s'exerce sur le satellite Météosat-7 ? Déterminez sa valeur.
La terre exerce une force sur le satellite P
p = mg
p = 316 * 9,8
p = 3,1.10³N

13/Enoncer la deuxième loi de Newton

La deuxième loi de newton nous dit que le vecteur variation de vitesse vg entre deux instants possède le même sens et la même direction que la somme des forces.

14/ Enoncer la troisième loi de Newton.
Si un corps A exerce sur un corps B une force Fa/b alors le corps B exerce sur A une force Fb/a de même valeur, de même direction mais de sens opposées.

Fa/b = Fb/a =

=( 6,67.10^-11*5,98.10²⁴*316 ) / 42140.10³
= 7,1.10¹ N

[alien49]

salut

alors question 1 : peut-être peux-tu dire un mot des satellites naturels par rapport artificiels

5 : il nous manque le schéma

6 : apparemment tu comprends mal "il est difficile de redresser les données"...imagine toi regarder la terre depuis l'espace, au niveau de l'équateur...verras tu aussi bien l'équateur que les pôles....l'image sera-t-elle déformée selon l'endroit que tu regardes ?

7 : la tournure de phrase fait bizarre mais bon...juste peut-être y a-t-il un argument plus convainquant au fait que le mouvement soit uniforme...(je ne me rappelle plus exactement du programme de lycée donc je peux pas trop te dire)

12 : attention on n'utilise g qu'à la surface de la Terre...dans l'espace il faut utiliser une autre formule !

13 : c'est bizarrement dit mais je suppose que c'est ton cours...

14 : pour la formule, cf 12

[Обуза]

Bonsoir!
Je suis d'accord avec alien49, à part sur la formulation de la 2° loi de Newton : elle n'a rien de bizarre, j'avais appris la même au lycée.
Bonne soirée.

[Ze-Chaperon-Rouge]

1 Les satellites naturels ne sont pas fabriqués par l'homme contrairement aux satellites artificiels.
12 Euhh j'dois utiliser la formule de la question 14 pour la question 12 ?

[alien49]

pour la 1 ok

pour la 12 : effectivement : pour calculer le poids d'un objet à la surface de la Terre on utilise la formule P=mg...mais des que l'on est plus à la surface de la terre cette formule n'est plus valable...pour t'en convaincre, calcule G*M_terre / R_terre² et compare la valeur trouvée avec g.
Que peux-tu dire alors des formules P=mg et P=GM_tm / R_t² ?

Voila comme ici tu n'es pas dans le cas particulier d'un objet à la surface de la terre, il faut que tu utilises la formule "générale" de la force de gravitation

[Обуза]

En quelque sorte : g c'est simplement, pour un corps posé à la surface de la Terre :
Donc à la question 12 tu ne peux pas te servir de g, il faut reprendre sa définition en remplaçant le rayon de la Terre par le rayon de la Terre+l'altitude du satellite, ce qui te donne une expression de la forme de ta répons 14.
Bonne soirée

[nicus]

Bonjour,

pour la 5), il faut que tu calcul le diametre apparent de la Terre vu du satellite, je ne sais pas si ca peut t'aider... Dans tous les cas, commence par faire un schéma.

Pour la 7), la réponse est inexacte... Il ne faut pas confondre le référentiel terrestre et le référentiel géocentrique. Le référentiel terrestre tourne autour des pôles en 23h56 (vitesse de rotation sidérale de la Terre), et donc le mouvement du satellite est ....

[Ze-Chaperon-Rouge]

Bonjour,

pour la 5), il faut que tu calcul le diametre apparent de la Terre vu du satellite, je ne sais pas si ca peut t'aider... Dans tous les cas, commence par faire un schéma.

Pour la 7), la réponse est inexacte... Il ne faut pas confondre le référentiel terrestre et le référentiel géocentrique. Le référentiel terrestre tourne autour des pôles en 23h56 (vitesse de rotation sidérale de la Terre), et donc le mouvement du satellite est ....

J'ai pas trop compris ce que tu essayes de dire, le mouvement du satellite est bien circulaire uniforme car justement sa période de révolution sidérale est égale à 23H56min ??? NoN ???

[nicus]

Oui le mouvement est circulaire uniforme dans le repere geocentrique (qui est un référentiel fixe). Maintenant si tu es dans un referentiel qui tourne en meme temps que la Terre (un référentiel terrestre), ce n'est plus pareil, c'est plus simple !

[Ze-Chaperon-Rouge]

Ahhh ! Je crois que je comprends, le satellite est immobile dans le référentiel terrestre ?

[alien49]

Ahhh ! Je crois que je comprends, le satellite est immobile dans le référentiel terrestre ?

oui effectivement c'est une erreur que je n'avais pas vu ! (mais ma remarque sur le fait qu'il soit préférable de trouver un argument sur la nature uniforme du mouvement (puisque qu'une vitesse nulle correspond à un mouvement uniforme qd même ) reste valable)

[Ze-Chaperon-Rouge]

Comment calculer le diamètre apparent ?

[Motivée94]

Salut j'ai aussi cet exercice a faire!!malheuresement je bloque exactement au meme question que et a quelques exception pres!!surtout piour la 5!!maintenant sait tu la reponse ou pas?Parce que un copain a moi ma di aussi qu'il fallait calculele diametre apparent mais je ne sait pas!!stp peut tu me repondre rapidement car c'est pour demain matin!!merci d'avance!!

[Motivée94]

Syrine c'est toi?LOL