Exercice de physique

[invitef6b47bed]

Bonjour, j'ai quelque problème sur certaines 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.

5. Justifier par des considérations géométriques, l'angles de 17degrès sous lequel le satellite voit la Terre et le rayon R du disque METEOSAT.

6. Où se trouvent situées les zones de haute matitude? Peut-on aisément voir les zones polaires avec un satellite géostationnaires ? (Justifier)

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

11. En déduire la valeur de sa vitesse dans le référentiel géocentrique.

Merci d'avance pour votre aide ^^
-----

[invite7a2871dc]

Bonsoir !


5. Avec un peu de trigonométrie, de la fonction sinus et de son inverse, tu peux t'en sortir facilement :
le sinus de l'angle est égal au rapport du rayon de la Terre sur l'altitude d'évolution du satellite.

6. Les zones de hautes latitudes sont les pôles. Il peut aussi s'agir ici des zones éloignées du centre du disque Meteosat : en effet, la planète étant ronde, et l'image étant plate, une forte distorsion géométrique induit certainement une perte de précision sur les données enregistrées, aux abords de la limite du disque Meteosat.

Un satellite géostationnaire ne peut survoler un pôle. Il serait situé sur l'axe N-S et par là-même, sur son propre axe de rotation. Ne subissant aucune force centrifuge, il tomberait !
On ne peut donc théoriquement pas voir les zones polaires de la sorte.

10. "La position d'un satellite géostationnaire paraît fixe aux yeux d'un observateur terrestre, car ces satellites tournent (...) avec la même vitesse de rotation que la terre (leur période de révolution sidérale est égale à la période de rotation, soit 23H56 min"

la fréquence de rotation est donc de 1 tour par 23H56 min
soit 6,96e-4 tr.min-1
Or 1 tour : 2 Pi radians
et 1 min = 60 secondes
donc la vitesse de rotation est de w = 7,29e-5 rad/s

11. v = r * w
(car condition de non glissement...)

donc la vitesse dans le référentiel géocentrique est de
v = 35 800 e3 * 7,29e-5
v = 2611 m.s-1



J'espère t'avoir aidé !



M. Léo

[invitebe08d051]

Pourquoi ne poste tu pas sur le forum physique ??

[invitef6b47bed]

merci de ton aide ^^

[A voir en vidéo sur Futura]