TPE: les lois de Kepler: observations et travaux de Tycho Brahe

[invitefbc9738d]

Bonjours, je suis en 1ère S et je fais un TPE sur les lois de Kepler.
Cette année les TPE se basent sur les mathématiques et la physique-chimie.
Voilà nous avons pris un peu de retard pour la production du TPE car nous ne trouvons pas les travaux et les observations de Tycho Brahe (nous y avons passé 5 séances) puisque nous avons deja établi le plan du TPE et nous voulons étudier les démarches scientifiques pour comprendre qu'est-ce qui a amené Kepler a établir ses trois lois, donc il faut connaître les observations et les travaux de Tycho Brahe. Et nous sommes bloqués ici.

Voila si quelqu'un aurait un lien où il y aurait les observations de Kepler, SVP envoyez-nous le lien !!

merci d'avance
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[invitefbc9738d]

Voila si quelqu'un aurait un lien où il y aurait les observations de Kepler, SVP envoyez-nous le lien

Je voulais dire les observations de Tycho Brahe, pas de Kepler
Excusez-moi ...

Et en meme temps, est-ce que vous auriez une idée de production ?
On avait pensé à une animation à faire sur ordinateur, montrant les trois lois de Kepler mais nous ne disposons que de tres peu de temps pour faire cela et a nos connaissances, nous ne connaissons aucun logiciel freeware pour produire des animations (non pas gif, mais une sorte de " petit film en image de synthèse " ou quelque chose de semblable).

Merci beaucoup

[invite54c2bc43]

Personne pour aider ce jeunhomme ?

[invitefbc9738d]

^^
Malheureusement non.
Encore pour la production ca y est on a trouvé quelque chose mais pour les observations et les travaux de Tycho Brahe, impossible de les trouver et sans ca, on ne peut pas élaborer le premier axe de notre TPE
Je ne sais pas quoi faire là
On pourrait ne pas en parler a la limite mais les profs risquent de nous poser des questions sur ce qui a amené Kepler a mettre en place ses 3 lois et là on sera coïncé du coup.
Comment on pourrait détourner les observations de Tycho Brahe pour l'élaboration du premier axe: "Démarche scientifique" à la limite ?

Merci d'avance encore ^^ ...

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite787dfb08]

Hello

je n'ai aucune idée d'ou tu peux trouver les travaux de Tycho Brahé... Il est évident que vous devez en parlez, cela dit son travail consiste surtout à de l'observation et à dresser des tables, donc je ne sais pas si cela peut vraiment "enrichir" votre TPE...

En tout cas les tables de Tycho ont servit à la mise en place de la 3° Loi de Kepler, les deux premières sont des mathématiqures pures, dures, et extrêment complexes. Autant démontrer la 3° Loi est simple, autant la démonstration rigoureuse des deux autres est hors programme lycée.

Je vous propose plusieurs chose pour vos tpe...

Pour les deux premières Loi, interresez vous aux ellipses, (cf Wiki ou autres cours de maths), peut être trouverez vous des propriétés intéressantes, mais n'essayer pas de faire des démonstrations...
Pour la troisième Loi, "refaite" par vous même les tables de Brahé (Vous n'oublierez pas de dire au jury que vous ne les avez pas trouver et que vous procédé donc par simulation). Pour cela vous télécharger un logiel gratuit d'astronomie, comme Winstar 2 qui est gratuit est excellent, et vous aurez des infos sur toutes les planètes, à savoir leur orbite et leur période de révolution à n'importe quelle date (chose que vous pouvez aussi trouver sur le net), ensuite vous ferez pour chaque planète le rapport t²/a^3, vous trouverez une constante et vous aurez donc "conjecturer la troisième loi de Kepler". La démonstration en bonnet du forme fait intervenir des notions de mécaniques que vous ne verrez qu'en terminale, mais si vous en avez besoin, contactez moi en mp et je vous la ferai bien volontier....

Bonne chance pour votre tpe, et si je puis vous donner un conseil , défoncez vous, faite, remplisser, montrer que vosu aimez ça, que vous vous êtes investit, et alors vous aurez une very high note

[invitefbc9738d]

Merci beaucoup GalaxieA440

Donc oui j'avais constaté que pour les deux premieres lois, il s'agit de mathématiques mais c'est impossible de faire ca durant le TPE car le produit vectoriel c'est au programme de faculté que l'on voit ca. Pour ce qui concerne la troisieme loi, j'ai demandé a la prof de physique si c'était possible qu'elle nous photocopie une activité de découverte de terminale S sur les lois de Kepler donc on a le tableau avec comme données les périodes de revolution des planetes en seconde ainsi que la mesure en metre du demi grand axe de l'orbite elliptique décrite par chaque planete.

Donc en ce qui concerne notre TPE voila notre plan:

I/ Démarche scientifique
II/ Applications des lois de Kepler (a la base nous aurions voulu faire les demonstrations mais quand on les a vu ... )
III/ Intérêt des lois de Kepler dans l'étude du mouvement des corps célestes

En ce qui concerne l'axe I/, comme dit, on est bloqué

Pour l'axe II/ cela reste encore brouillon. Nous avons eu comme idées de faire, en se posant des questions et à travers une démarche logique qui n'est tiré comme un TP de terminale (sur quoi a insisté notre prof sinon on va se faire saquer comme elle a dit ^^), les applications des lois de Kepler: Maintenant, apres avoir expliquer ce qui a amené Kepler a établir ses 3 lois, nous allons les aplliquer sur une planète appartenant au système solaire. Prenons par exemple Mercure .... et ainsi de suite. La traival reste encore brouillon mais je peux me débrouiller encore pour ca.

Enfin, pour l'axe III/ j'ai tout fait au niveau calculs il me manque juste une introduction à rédiger. Pour les calculs j'ai trouvé que quand T est en seconde et r ou a en metre, la relation T^2/r^3=(4pi²)/(G x M(soleil)) donc j'en ai déduit que T=2pi x racine(r^3/G x M(soleil)) (pardon pour les signes mais je ne sais pas les faire ^^") et pour vérifié les résultats expérimentaux et pour avoir le demi grand axe de l'ellipse on va s'aider du tableau dont j'ai parlé précédemment.

Donc revenons sur l'axe II/ maintenant, pour vérifier la premiere loi j'ai pensé qu'on pourrait tracé une ellipse (grace a l'activité de découverte, concernant la planete Mercure) de prendre trois positions quelcomques de Mercure et de vérifié que pour ces trois positions, SM+F'M=2a. Ensuite pour la deuxieme loi, j'ai pensé que l'on pouvé calculer l'aire de la surface balayée entre de position successive de Mercure (sachant que entre chaque position successive la distance d a été parcouru en un meme intervalle de temps t) et on trouve approximativement que les aires sont quasi égales. Et pour la troisieme loi, nous allons faire encore avec le tableau de l'activité documentaire.

Pour terminer, je reviens sur l'axe I/, j'ai trouvé plusieurs informations mais ce qui suit a particulierement attiré mon attention:

http://www.aim.ufr-physique.univ-par...ION/grav3.html

Croyez-vous que les informations présentes sur cette page web peut aider à l'élaboration du premiere axe ?

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Je vais télécharger le logiciel que vous avez citez et je donnerai des nouvelles si j'ai des problemes avec. Peut etre que ce logiciel pourra servir de support ou meme de production enfin bref je verai et si il y a un probleme je vous tiens au courant.

Une derniere question ^^
J'ai vaguement vu que l'on parlait des tables de Brahe dans les site que j'ai visité, en quoi consiste-t-elle ?

Encore merci, vraiment

[inviteb34309c1]

Salut dju,
Il faudrais poser ta question sur ce forum, mais à la rubrique "science de l'univers" je pense que quelqu'un pourra te répondre.
Tycho Brahe était un observateur de grande renommée, il a fait construire un observatoire sur l'île de Hveen (Danemark) doté d'instrument les plus précis de l'époque. Il recueillit des données sur la position des planètes d'une précision de l'ordre de quelques minutes d'arc.
A l'époque, la c'est le modèle de Ptolémée (la Terre se trouve au centre, et le Soleil avec les autre planètes qui tourne autour) Le problème, c'est que d'après ses calculs, ça ne colle pas. Tycho laissa une théorie inachevé à sa mort, en 1601. Mais il avait rencontré Kepler l'année précédente et lui légua ses précieuse données observationnelles. Kepler portait un très grand intérêt aux mathématiques et à la géométrie. Entre ses mains, les données de Thycho donnère naissance à 3 lois du mouvement planétaire qui allaient plus tard servir d'inspiration au grand Isaac Newton.

[invitefbc9738d]

D'accord, et encore merci ^^