Gravitation

[invite5e167bf0]

Bonjour,

En fait, je me pose une question concernant la gravitation des engins spatiaux géostationnaires autour de la terre.
Pourquoi lorsqu'ils tournent autour de celle-ci il sont toujours au dessus de la même région terrestre et qu'il ne vont pas ailleurs par exemple ?
Je sais que la loi de gravitation est la suivante ; la terre attire tout objet avec une force dont la masse est proportionnelle à la masse de la terre et inversément proportionnelle au carré de la distance entre le centre de l'objet et le centre de la terre .

Merci d'avance.
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[inviteccac9361]

Bonjour,

En fait, je me pose une question concernant la gravitation des engins spatiaux géostationnaires autour de la terre.
Pourquoi lorsqu'ils tournent autour de celle-ci il sont toujours au dessus de la même région terrestre et qu'il ne vont pas ailleurs par exemple ?

Je sais que la loi de gravitation est la suivante ; la terre attire tout objet avec une force dont la masse est proportionnelle à la masse de la terre et inversément proportionnelle au carré de la distance entre le centre de l'objet et le centre de la terre .

Le terme géostationnaire implique que le satellite, justement, est stationnaire vis à vis de a surface terrestre.
Par contre, ceci est une approximation, les satellites doivent subir des corrections de leur orbite pour se maintenir en position géostationnaire.

Lorsqu'un satellite en orbite géostationnaire arrive en fin de vie, généralement par épuisement de ses ergols, il ne peut plus être contrôlé pour rester rigoureusement géostationnaire.
On le fait alors dériver vers une orbite très proche, dite « orbite cimetière » où il va rester, comme débris spatial pour une durée indéterminée.

http://fr.wikipedia.org/wiki/Orbite_...9ostationnaire

[calculair]

bonjour

OUi tous les objets et satellites sont soumisà la gravitation avec une force F = G M m /R² ou M est la masse de la terre et m la masse de l'objet.

Quand l'objet est satelisé la gravitation est compensée par la force d'inertie centrifuge. La vitesse ou cet equilbre a lieu depend de la distance à la terre.

Il existe une distance ou la vitesse de rotationdu satellite est egale à la vitesse de rotation de la terre. cet orbite s'appelle l'orbite geostationnaire. elle se trouve à environ 36 000 km de la terre

[invite5e167bf0]

Merci beaucoup, et alors j'aimerais avoir une confirmation ou une modification de mon explication ...

Les passagers d'une navette spatiale qui orbite à 400km d'altitude ne semble pas soumis à l'attraction terrestre. Pourquoi ?


Pour moi , c'est parce que la distance séparant le centre de la terre de la navette spatiale est très grande et donc, de ce fait, l'attraction terrestre
( correspondant à la force de gravitation ) est très petite. ( j'ai appris que plus on était proche de la surface terrestre, plus la force de gravitation est grande. Plus on s'en éloigne, plus la force de gravitation ( force avec laquelle nous sommes attirés vers la terre ) diminue, puisqu'avec la distance , l'attraction
diminue )
Ma justification est-elle correcte ou ce sont les propositions suivantes correspondent ; Parce que la lune les attire en sens contraire
Parce qu'il n'y a plus d'altitude à cette atmosphère
Ils ont la même trajectoire orbitale que la navette.

Merci d'avance.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite5e167bf0]

Merci beaucoup, et alors j'aimerais avoir une confirmation ou une modification de mon explication ...

Les passagers d'une navette spatiale qui orbite à 400km d'altitude ne semble pas soumis à l'attraction terrestre. Pourquoi ?


Pour moi , c'est parce que la distance séparant le centre de la terre de la navette spatiale est très grande et donc, de ce fait, l'attraction terrestre ( correspondant à la force de gravitation ) est très petite. ( j'ai appris que plus on était proche de la surface terrestre, plus la force de gravitation est grande. Plus on s'en éloigne, plus la force de gravitation est petite puisqu'avec la distance, l'attraction diminue. )
Ma justification est-elle correcte ou ce sont les propositions suivantes correspondent ; Parce que la lune les attire en sens contraire
Parce qu'il n'y a plus d'altitude à cette atmosphère
Ils ont la même trajectoire orbitale que la navette.

Merci d'avance.

[calculair]

bonjour,

Tous les corps en orbite sont soumis à l'attraction terrestre. C'est vrai pourle vaisseau mais aussi pour les passagers

La gravité sur l'orbite est la force centripète qui impose la trajectoire orbitale

Pour le vaisseau de masse Mv on a la force centripète = G Mt Mv/ R² Mt= masse de la terre et R distance au centre de la terre

La vitesse orbitale est tel que cette force centripète est equilibrée par la force d'inertie ona donc G Mt Mv /R² = w²R Mv d'ou W² = G Mt /R

En faisant le même calcul pour les passagers de masse m on trouverait W² = G Mt /R

Comme lespassagers et le vaisseau sont à la même distance de la terre,ils ont la même vitesse orbitale et suivent rigoureusement la même trajectoire. Ainsi aucune force de produit un mouvement relatif entre les passagers et le vaisseau, cela donne l'impression d'apesanteur a l'interieur du vaisseau.

[albanxiii]

Bonjour,

Quand l'objet est satelisé la gravitation est compensée par la force d'inertie centrifuge. La vitesse ou cet equilbre a lieu depend de la distance à la terre.

Je pense que c'est une faute de frappe de votre part. Dans le cas contraire, dans quel référentiel vous placez-vous, quel système étudiez-vous et quel est le bilan des forces ?

Si comme vous le dite, les deux forces se compensent, le satellite n'est plus soumis à aucune force et il a donc une trajectoire rectiligne uniforme.

Bonne soirée.

[invite5e167bf0]

j'aimerais également savoir quel est le lien entre l'énergie potentielle de gravitation et le champs gravifique.

Je connais la formule de l'énergie potentielle de gravitation ; m.g.h
Mais quel lien celà peut avoir avec le champs gravifique ?

Merci d'avance.

[triall]

Les passagers d'une navette spatiale qui orbite à 400km d'altitude ne semble pas soumis à l'attraction terrestre. Pourquoi ?


Pour moi , c'est parce que la distance séparant le centre de la terre de la navette spatiale est très grande et donc, de ce fait, l'attraction terrestre ( correspondant à la force de gravitation ) est très petite. ( j'ai appris que plus on était proche de la surface terrestre, plus la force de gravitation est grande. Plus on s'en éloigne, plus la force de gravitation est petite puisqu'avec la distance, l'attraction diminue. )
Ma justification est-elle correcte ou ce sont les propositions suivantes correspondent ; Parce que la lune les attire en sens contraire
Parce qu'il n'y a plus d'altitude à cette atmosphère
Ils ont la même trajectoire orbitale que la navette.

En fait si vous voulez avoir la sensation d'apesanteur vous sautez d'une chaise , c'est très court ça dure le temps de la chute ;on sent la pesanteur uniquement quand celle ci est "contrée" , quand on est debout sur la Terre , cette dernière ci nous empêche de tomber ...
On ne sent pas la force de pesanteur car elle agit sur tous nos atomes, tandis que la réaction du sol , on la sent car elle agit uniquement sur nos chaussures , par exemple, quand on est debout . Si l'on savait contrer la pesanteur sur Terre en exerçant une force contraire sur tous les atomes de notre corps, on aurait la sensation de flotter à l'intérieur d'une navette , en chute libre ..
Il faut connaître l'exemple du boulet de canon tiré depuis la Terre :http://waowen.screaming.net/revision...n/ncananim.htm c'est bien fait, le canon est hors atmosphère .. Il faut jouer avec la vitesse d'expulsion du canon , et voir à quelle vitesse le boulet tourne, à quelle vitesse il est expulsé loin , hors de l'attraction terrestre !

En fait la navette qui tourne autour de la Terre ; pour elle, et ses passagers, c'est comme si elle était en chute libre , il n'y a rien pour l'arrêter, elle est attirée vers la terre, ainsi que les astronomes, mais sa vitesse l'empêche de tomber .Cette force d'attraction étant sur tous les atomes de la navette et des passagers, ceux ci ne ressentent rien , comme dans l'air bus 0 g ; ou un ascenseur qui tomberait en chute libre dans le vide , les passagers , pendant la chute ne ressentiront pas la pesanteur , et l’ascenseur tombe à la même vitesse qu'eux . Comme la navette qui tourne à la même vitesse que les passagers .. Mais la pesanteur est bien là , sinon la navette et ses occupants fileraient dans l'espace, loin de la Terre .

[calculair]

Bonjour,



Je pense que c'est une faute de frappe de votre part. Dans le cas contraire, dans quel référentiel vous placez-vous, quel système étudiez-vous et quel est le bilan des forces ?

Si comme vous le dite, les deux forces se compensent, le satellite n'est plus soumis à aucune force et il a donc une trajectoire rectiligne uniforme.

Bonne soirée.

Votre remarque est 100,1% juste..... La force agissante est evidement la force centripète. L'equation de la trajectoire est donnée parle fait que la force d'inertie = la force agissante. Si ce n'est pas le cas, la trajetoire est modifiée pour qu'i en soit ainsi

[calculair]

En fait si vous voulez avoir la sensation d'apesanteur vous sautez d'une chaise , c'est très court ça dure le temps de la chute ;on sent la pesanteur uniquement quand celle ci est "contrée" , quand on est debout sur la Terre , cette dernière ci nous empêche de tomber ...
On ne sent pas la force de pesanteur car elle agit sur tous nos atomes, tandis que la réaction du sol , on la sent car elle agit uniquement sur nos chaussures , par exemple, quand on est debout . Si l'on savait contrer la pesanteur sur Terre en exerçant une force contraire sur tous les atomes de notre corps, on aurait la sensation de flotter à l'intérieur d'une navette , en chute libre ..
Il faut connaître l'exemple du boulet de canon tiré depuis la Terre :http://waowen.screaming.net/revision...n/ncananim.htm c'est bien fait, le canon est hors atmosphère .. Il faut jouer avec la vitesse d'expulsion du canon , et voir à quelle vitesse le boulet tourne, à quelle vitesse il est expulsé loin , hors de l'attraction terrestre !

En fait la navette qui tourne autour de la Terre ; pour elle, et ses passagers, c'est comme si elle était en chute libre , il n'y a rien pour l'arrêter, elle est attirée vers la terre, ainsi que les astronomes, mais sa vitesse l'empêche de tomber .Cette force d'attraction étant sur tous les atomes de la navette et des passagers, ceux ci ne ressentent rien , comme dans l'air bus 0 g ; ou un ascenseur qui tomberait en chute libre dans le vide , les passagers , pendant la chute ne ressentiront pas la pesanteur , et l’ascenseur tombe à la même vitesse qu'eux . Comme la navette qui tourne à la même vitesse que les passagers .. Mais la pesanteur est bien là , sinon la navette et ses occupants fileraient dans l'espace, loin de la Terre .

En fait la navette tombe en chute libre avec une vitesse initiale perpendiculaire au rayon. sa trajectoire evite la terre qui est ronde.... elle tombe en faisant des ronds sans toucher la terre ....

[Nicophil]

Bonsoir,

j'aimerais également savoir quel est le lien entre l'énergie potentielle de gravitation et le champs gravifique.
Je connais la formule de l'énergie potentielle de gravitation ; m.g.h
Mais quel lien celà peut avoir avec le champs gravifique ?

Et c'est quoi 'g', dans E=mgh ??

[Amanuensis]

j'aimerais également savoir quel est le lien entre l'énergie potentielle de gravitation et le champs gravifique.

Le champ d'accélération est le gradient de l'énergie potentielle de gravitation (prise par unité de masse).

Je connais la formule de l'énergie potentielle de gravitation ; m.g.h

Par unité de masse cela fait gh.

Mieux écrit, il s'agit d'une différence de potentiel, g(h-h0) avec h0 l'altitude choisi arbitrairement comme ayant un potentiel nul. Par la suite on prend h0=0.

Il s'agit d'une formule approximative, valable pour des altitudes peu différente de h0 comparé à la distance au centre de la Terre.

La formule plus générale est GM(1/d0-1/(d0+h)), avec d0 la distance au centre de la Terre pour l'altitude h0. Pour h petit, c'est GM/d0(1-1/(1+h/d0)) = approximativement GM/d0 h/d0 = h GM/d0² = gh

Et le gradient de GM(1/d0-1/(d0+h)), l'accélération, est GM/(d0+h)², on retrouve bien g.

[albanxiii]

Bonjour,

Votre remarque est 100,1% juste..... La force agissante est evidement la force centripète. L'equation de la trajectoire est donnée parle fait que la force d'inertie = la force agissante. Si ce n'est pas le cas, la trajetoire est modifiée pour qu'i en soit ainsi

Pouvez-vous préciser de quelle force d'inertie vous parlez ? Parce que j'ai beau chercher, je n'en vois pas....

Et d'ailleurs, vous parlez de trajectoire. La trajectoire dans quel référentiel ?

Merci.