(1ère S) Exercice de physique...

[invite5e59cc2c]

Bonjour à tout le monde! J'ai un petit problème avec cet exercice et je me demandais si quelqu'un pourait m'aider svp
Voici l'exercice:
Scénario catastrophe d'une mission Appolo

Au cours de la mission Appolo 10 en mai 1969, le module d'exploration lunaire Snoopy d'une masse m=13,6 tonnes se sépara du module de commande Charly Brown, en orbite autour de la Lune, pour descendre vers le sol lunaire. Il se stabilisa à une altitude Zs de 14,0 km afin de repérer un site d'alunissage favorable pour une prochaine mission. L'engin s'immobilisa grâce à un moteur éjectant des gaz chauds à grande vitesse. L'effet du moteur sur le module est analogue à une force extérieure verticale dirigée de bas en haut, appelée poussée.

B. Chute libre sur la Lune
1. Si le moteur du module était brusquement tombé en panne à 14,0 km d'altitude lors de la phase de repérage, avec quelle vitesse le module se serait-il écrasé sur le sol lunaire On donnera le résultat en m.s-1 et en km.h-1
2. Pourquoi le résultat d'un tel calcul serait fantaisiste à la surface de la Terre?
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[invite4baed56c]

Bonjour,

Ou en est tu de cet exo? Tu obtiendras plus d'aide si tu nous explique le raisonnement que tu compte adopter

Pour la deuxieme partie, l'intensité de g n'est pas la même sur la lune que sur Terre. (Indice pour débuter )

[invite5e59cc2c]

Ba justement en fait je ne sais pas par ou commencer puisque déjà c'est la question qui me pose problème. Donc je sais pas si vous pouvez me la dire d'une autre façon ou bien me donner une piste... S'il vous plait
(Merci pour l'indice pour la 2ème question)

[invite4b9cdbca]

Comme beaucoup d'exos de mécanique du point, tu disposes de quelques théorèmes pour arriver à tes fins... Ici appliquer le principe fondamental de la dynamique est tout à fait adapté. (rappel : ma = F, F étant la somme des forces extérieures)

Puis demande toi comment obtenir la vitesse au moment de l'impact. (En fait tu cherches implicitement deux inconnues : le moment de l'impact et la vitesse d'impact). Tu peux aussi esayer d'exprimer la vitesse en fonction de l'altitude, mais c'est une méthode à s'y casser les dents...

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite5e59cc2c]

merci! Ba je vais voir ça et je vous dis ce que j'ai fais après.
Mais si quelqu'un à d'autre piste ils sont les bienvenus lol

[invite5e59cc2c]

roo non j'y arrive pas...
J'ai esayé mais j'ai franchement du mal pour cet exo.
Est-ce que vous pouriez me donner d'autres pistes svp?

[Calvert]

Salut!

Au moins deux possibilités:

la première (longue): c'est celle proposée plus haut. Tu calcules la force que la Lune applique sur le vaisseau, puis tu appliques Newton (F = ma). De là, deux options: soit tu négliges la variation de la gravité le long du parcours du vaisseau et tu te retrouves dans le cas d'un mouvement parabolique traditionnel, si ce n'est que l'accélération de la gravité (g) n'est pas celle de la Terre; soit tu tiens comptes de la variation de la gravité. C'est plus compliqué, cela nécéssite une intégration (et je ne sais pas si tu sais le faire), et je ne pense pas que cela apporte de grandes précisions.

la deuxième (courte): conservaiton de l'énergie mécanique. Tu écris l'énergie mécanique (énergie cinétique + potentielle) à 14 km d'altitude et à 0 km. Elles doivent être égale. De nouveau, on peut probablement négliger la variation de la gravitaiton le long du trajet (mais ici, cela ne complique pas le calcul de la considére.)

Voilà!

[invite5e59cc2c]

Salut!

Au moins deux possibilités:

la première (longue): c'est celle proposée plus haut. Tu calcules la force que la Lune applique sur le vaisseau, puis tu appliques Newton (F = ma). De là, deux options: soit tu négliges la variation de la gravité le long du parcours du vaisseau et tu te retrouves dans le cas d'un mouvement parabolique traditionnel, si ce n'est que l'accélération de la gravité (g) n'est pas celle de la Terre; soit tu tiens comptes de la variation de la gravité. C'est plus compliqué, cela nécéssite une intégration (et je ne sais pas si tu sais le faire), et je ne pense pas que cela apporte de grandes précisions.

la deuxième (courte): conservaiton de l'énergie mécanique. Tu écris l'énergie mécanique (énergie cinétique + potentielle) à 14 km d'altitude et à 0 km. Elles doivent être égale. De nouveau, on peut probablement négliger la variation de la gravitaiton le long du trajet (mais ici, cela ne complique pas le calcul de la considére.)

Voilà!

Ba écoute je te remercie!
Je finis ma chimie et après je fais cet exo et je vous dirais ce que j'ai trouvé...

[invite5e59cc2c]

Alors j'ai fais quelque chose mais je ne sais pas si c'est bon (enfin j'ai repris des formules que j'avais dans mon cours):
Pour la question 1. j'ai trouvé:
V= 1.21*10-² m.s-1 et donc en km.h-1 cela m'a fais V= 4.36*10-² km.h-1
Est-ce que cela vous parait-il bon?

Et après pour la question 2. et bein je ne sais pas trop quoi dire à par que l'intensité n'est pas la meme sur la Terre et sur la Lune?

[Calvert]

Je ne trouve pas ça. Quelle méthode as-tu utilisée?

[invite1c3dc18e]

pour la deuxième question, la réponse est que sur la Lune il n'y a pas d'atmosphère et donc pas de force de frottement. Je crois que c'est tout simplement ça

[invite5e59cc2c]

Je ne trouve pas ça. Quelle méthode as-tu utilisée?

J'ai utilisé: Ec=1/2mV² alors 2/m=V² et donc racine carrée de(2/m)=V

Voila la méthode que j'ai utilisé. (Ec ---> énergie cinétique)

Ce n'est pas ca?

[invite5e59cc2c]

pour la deuxième question, la réponse est que sur la Lune il n'y a pas d'atmosphère et donc pas de force de frottement. Je crois que c'est tout simplement ça

merci beaucoup

[Calvert]

Non!

Tu peux utiliser la conservation de l'énergie mécanique.

1) Quelle est l'énergie potentielle à 14 km d'altitude?
2) Quelle est l'énergie cinétique à 14 km d'altitude?
3) et 4) Idem, mais au niveau du sol?

[invite0fadfa80]

Bonjour à tous.
Je voulais juste dire d'oublier la deuxième loi de newton telle que vous l'enoncé (F=ma) car vu ainsi c'est du programme de TS. Je crois que l'année dernière on avait trouvé que la vitesse d'un corps en chute libre était racine de ( 2*g*h) ,avec h l'altitude à laquelle le corps est laché, tout ça grâce qu théorème de l'energie cinétique ( Ecb - EcA = somme des travaux des forces exterieures ).
Voilou
PS : sur terre on ne peut pas appliquer cette formule à cause des frottements de l'air car on ne travaille plus alors avec une chute libre. Donc le calcul serait plus complexes, il faudrait calculer les frottements ....

[invite5e59cc2c]

Bonjour à tous.
Je voulais juste dire d'oublier la deuxième loi de newton telle que vous l'enoncé (F=ma) car vu ainsi c'est du programme de TS. Je crois que l'année dernière on avait trouvé que la vitesse d'un corps en chute libre était racine de ( 2*g*h) ,avec h l'altitude à laquelle le corps est laché, tout ça grâce qu théorème de l'energie cinétique ( Ecb - EcA = somme des travaux des forces exterieures ).
Voilou
PS : sur terre on ne peut pas appliquer cette formule à cause des frottements de l'air car on ne travaille plus alors avec une chute libre. Donc le calcul serait plus complexes, il faudrait calculer les frottements ....

Ah ba je revenais justement pour vous dire que j'avais surement trouvé la réponse (et c'est justement ce que tu viens de dire ---> V=racine carrée(2*g*h) mais par contre pour "g" je prends celui de la Lune ou de la Terre ? (La Lune nn ?)

[invite1179cf25]

oui prend la force qu'exerce la lune sur la navette vu qu'a cette distance la force qu'exerce la lune sur la navette est beaucoup plus grande que la force qu'exerce la terre sur la lune

[invite5e59cc2c]

Si je ne me trompe pas cela devrais faire: V=6.71m.s-1? et donc ... km.h-1 (ca je ne suis pas sûr :s ---> 2.42*10^1km.h-1 ?)

[invite1179cf25]

lol la dernière phrase c'est la terre sur la navette escusez moi et pas la terre sur la lune

[invite5e59cc2c]

lol la dernière phrase c'est la terre sur la navette escusez moi et pas la terre sur la lune

Lol c'est pas grave. Et sinon est-ce que c'est correct ça ---> V=6.71m.s-1? et donc ... km.h-1 ---> 2.42*10^1km.h-1 ?

[invite1179cf25]

je fai le calcul et jte dit le résultat

[invite5e59cc2c]

je fai le calcul et jte dit le résultat

Ok merci Tu me dira si tu trouves pareil...

[invite1179cf25]

je penssais il n'y pas que la force de la lune sur la navette il faut peut etre prendre en compte la force qu'exerce la Terre sur la navette meme si la navette est a 14 km de la lune il y a toujours a Terre qui exerce une force sur la navette bon deja pour la force de la lune sur la navette tu a trouvé combien ?

[invite5e59cc2c]

je penssais il n'y pas que la force de la lune sur la navette il faut peut etre prendre en compte la force qu'exerce la Terre sur la navette meme si la navette est a 14 km de la lune il y a toujours a Terre qui exerce une force sur la navette bon deja pour la force de la lune sur la navette tu a trouvé combien ?

Ba... c'est pas bon ce que j'ai trouvé ? pourquoi ?

[invite1179cf25]

je ne pourais te repondre que ce soir car j'ai trop de chose a faire stap donc je ne pourais faire l'exercice que ce soir cela dit je n'est pas trouvé comme toi mais je referais le calcul ce soir

[invite5e59cc2c]

je ne pourais te repondre que ce soir car j'ai trop de chose a faire stap donc je ne pourais faire l'exercice que ce soir cela dit je n'est pas trouvé comme toi mais je referais le calcul ce soir

Ok pas de souci A ce soir alors ++

[graounet]

Je trouve 216 m.s-1 ou 778 km/h ce qui semble plus raisonnable que tes 6.71 m.s-1 (c'est la vitesse de toi quand tu cours !).
en négligeant l'attraction terrestre (d'ailleurs vu les données c'est normale car sinon on aurait précisé où sur la lune pour voir dans quelle condiction cela se conjugue avec la gravité lunaire).
Il faut bien sûr utiliser la gravité lunaire qui est de l'ordre de 1/6 de celle de la terre et convertir les km en mètre... c'est à dire le système international

[invite0fadfa80]

je penssais il n'y pas que la force de la lune sur la navette il faut peut etre prendre en compte la force qu'exerce la Terre sur la navette meme si la navette est a 14 km de la lune il y a toujours a Terre qui exerce une force sur la navette bon deja pour la force de la lune sur la navette tu a trouvé combien ?

C'est sur la terre exerce une force sur la navette, comme chaque planêtes, chaque particules ayant une masse... Si on commence à toute vouloir les representer et les prendre en compte, on a pas fini. Mais vu l'eloignement c'est certain que la terre doit exercer une certaine force considerable. Cependant vu ton age, je suis persuadé qu'il ne faut pas en tenir compte.
On a donc v= racine de ( 2*g*h).
Avec g pour la lune ( 3 fois plus petit que sur terre) qui doit etre de 3.3 ( que dis ton énoncé ? ).
on a v= racine de (2*3.3*14) qui donne 9.6 km/s.
Ca doit etre ça

[invite0fadfa80]

mais n'ayant pas mis les unités légales, je pense m'être trompé. Avec les 14 km en m, je trouve v=304 m/s.
Apres c'est posssible que je me soit trompé dans l'intensité de pesanteur.
EDIT : hé ouai, c'est pas 1/3 de celle sur terre mais 1/6.
donc v=214m/s.

[invite5e59cc2c]

C'est sur la terre exerce une force sur la navette, comme chaque planêtes, chaque particules ayant une masse... Si on commence à toute vouloir les representer et les prendre en compte, on a pas fini. Mais vu l'eloignement c'est certain que la terre doit exercer une certaine force considerable. Cependant vu ton age, je suis persuadé qu'il ne faut pas en tenir compte.
On a donc v= racine de ( 2*g*h).
Avec g pour la lune ( 3 fois plus petit que sur terre) qui doit etre de 3.3 ( que dis ton énoncé ? ).
on a v= racine de (2*3.3*14) qui donne 9.6 km/s.
Ca doit etre ça

Mon énoncé me donne 1.61N.kg-1
Donc c'est j'ai fais V=racine carrée de (2*1.61*14) qui donne 6.71m.s-1 (comme je le dis depuis le début)
Donc c'est bien ça non?