Répondre à la discussion
Affichage des résultats 1 à 9 sur 9

Problème de mouvement circulaire/planétaire



  1. #1
    arbolis87

    Problème de mouvement circulaire/planétaire


    ------

    J'aurai un examen universitaire oral (en plus de l'écrit et du laboratoire) en décembre. J'ai l'impression de ne pas maîtriser tout ce que je devrais.
    Par exemple, je me suis posé la question suivante "Quelle force doit-on appliquer à un objet de masse m qui se trouve à une hauteur h du sol terrien pour qu'il décrive un mouvement circulaire uniforme?".
    C'est à dire que la force doit s'appliquer en un instant et ensuite ne plus être présente. Je ne suis dailleurs même pas sûr que cela soit possible, mais je crois que oui. La force exercée doit être parallèle au sol de la Terre.
    Je ne sais pas comment résoudre le problème. Pouvez-vous m'aider?

    -----

  2. Publicité
  3. 📣 Nouveau projet éditorial de Futura
    🔥🧠 Le Mag Futura est lancé, découvrez notre 1er magazine papier

    Une belle revue de plus de 200 pages et 4 dossiers scientifiques pour tout comprendre à la science qui fera le futur. Nous avons besoin de vous 🙏 pour nous aider à le lancer...

    👉 Je découvre le projet

    Quatre questions à explorer en 2022 :
    → Quels mystères nous cache encore la Lune 🌙 ?
    → Pourra-t-on bientôt tout guérir grâce aux gènes 👩‍⚕️?
    → Comment nourrir le monde sans le détruire 🌍 ?
    → L’intelligence artificielle peut-elle devenir vraiment intelligente 🤖 ?
  4. #2
    lpeg

    Re : Problème de mouvement circulaire/planétaire

    bonjour, je pense que ton problème a un rapport avec la force centrifuge. Place toi dans le référentiel tournant, pour avoir un mouvement uniforme il faut que le poids et la force centrifuge se compensent...
    Reste à connaitre la vitesse, et donc la force à fournir au départ.

  5. #3
    arbolis87

    Re : Problème de mouvement circulaire/planétaire

    Je n'ai jamais étudié la force centrifuge. Mais pour que la force centrifuge et le poids se compensent, il faut qu'elles se compensent sur l'axe qui va du centre de la Terre à l'objet. Selon la deuxième loi (et première) de newton, si la somme des forces vaut 0, le corps ne changera pas sa vitesse. Donc il ne pourra pas y avoir de mouvement circulaire puisque la vitesse est un vecteur et s'il change de direction (comme il doit le faire dans le cas d'un mouvement circulaire), il change sa vitesse, ce qui contredit le fait que la force poids et centrifuge se compensent.
    Autrement dit, la seule force qui est appliquée sur l'objet est la force gravitationnelle que la Terre lui inflige.

  6. #4
    lpeg

    Re : Problème de mouvement circulaire/planétaire

    En faite tu te places dans un référentiel non galiléen, la force centrifuge n'est pas vraiment une force réelle mais elle permet d'expliquer pourquoi l'objet est immobile dans ce référentiel.

    Exemple : référentiel centre de la terre et un des axes centre de la terre et centre de la lune, ce référentiel tourne sur lui même, dans ce réf la lune semble immobile. Pourquoi ?

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #5
    lpeg

    Re : Problème de mouvement circulaire/planétaire

    La force centrifuge s'exprime par la relation :

    Fc = W ^ (W ^ OM)

    W est le vecteur rotation du référentiel.

  9. #6
    calculair

    Re : Problème de mouvement circulaire/planétaire

    Citation Envoyé par arbolis87 Voir le message
    Je n'ai jamais étudié la force centrifuge. Mais pour que la force centrifuge et le poids se compensent, il faut qu'elles se compensent sur l'axe qui va du centre de la Terre à l'objet. Selon la deuxième loi (et première) de newton, si la somme des forces vaut 0, le corps ne changera pas sa vitesse. Donc il ne pourra pas y avoir de mouvement circulaire puisque la vitesse est un vecteur et s'il change de direction (comme il doit le faire dans le cas d'un mouvement circulaire), il change sa vitesse, ce qui contredit le fait que la force poids et centrifuge se compensent.
    Autrement dit, la seule force qui est appliquée sur l'objet est la force gravitationnelle que la Terre lui inflige.
    La force centrifuge Fc = M w² R ou w est la vitesse angulaire et R le rayon de la trajectoire

    Le corps tournera si M g = M W² R

    g = W² R

    Si tu regardes la vitesse sur la trajectoire circulaire à 2 instants t et t+dt tu trouvera (V(t+dt) - V(t)) /dt cela correspond à une acceleration dirigée vers le centre

  10. Publicité
  11. #7
    arbolis87

    Re : Problème de mouvement circulaire/planétaire

    Ah d'accord... Merci lpeg et calculair. Je ne savais pas qu'il fallait faire intervenir la force centrifuge qui apparaît lorsque le référentiel n'est pas galiléen. J'imagine qu'on doit aussi pouvoir résoudre le problème lorsque le référentiel est galiléen. Jusqu'à maintenant il me semble que j'ai étudié des référentiels galiléens. J'y repenserai.

  12. #8
    lpeg

    Re : Problème de mouvement circulaire/planétaire

    Oups il y a une erreur dans mon poste 5 !

    C'est bien sûr :
    Ac = W ^ (W ^ OM)
    et Fc = - MAc

  13. #9
    arbolis87

    Re : Problème de mouvement circulaire/planétaire

    Re: (Pour les intéressés qui veulent le résoudre en considérant un sytème de référence galiléen, sans force centrifuge donc)
    J'ai posé cette question sur un autre forum et on m'a mis sur la piste: . Autrement dit, la force centripète doit être égale à la force gravitationelle. On obtient ainsi aisément que .

Discussions similaires

  1. Probleme sur mouvement circulaire
    Par tom1234 dans le forum Physique
    Réponses: 6
    Dernier message: 10/10/2008, 13h51
  2. Mouvement circulaire
    Par B@b dans le forum Physique
    Réponses: 6
    Dernier message: 08/03/2008, 20h08
  3. mouvement circulaire
    Par audreyv06 dans le forum Physique
    Réponses: 7
    Dernier message: 09/10/2007, 19h45
  4. Réponses: 5
    Dernier message: 05/10/2006, 22h14
  5. Problème Mouvement circulaire
    Par DonPanic dans le forum Astronautique
    Réponses: 16
    Dernier message: 14/11/2005, 10h00