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Niveau quatrième
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3ème PHYSIQUE

Posté par
benedu83
29-03-17 à 22:52

Bonjour accepteriez vous de nous aider sur ce problème de physique svp?
De nous donner des pistes de réflexion merci

Thomas Pesquet, le benjamin des astronautes français est à bord de la station spatiale internationale (ISS) en orbite circulaire autour de la terre, depuis le 19 novembre 2016 a 22h30 heure d'arrimage de la capsule soyouz à la station. Parmi les diverses choses extraordinaires réalisables sur l'iss, on notera l'état permanent d'impesanteur, faire un tour de la terre en 90 minutes a 7,88, km/heure, voir 16 levés et couchés de soleil par jour, pouvoir faire une EVA (sortie extra véhiculaire) dans l'espace et admirer la planète bleue sous nos pieds.
a) quelle est la nature du mouvement vitesse et trajectoire d'iss par rapport à la terre?  
réponse :mouvement rotatoire
réponse v= d/t = 7,88 km/1,30 = 5,25  Km heure?

b) Sachant que le diamètre de la terre est de 12 742 km détermine avec les données de l'énoncé, l'altitude à laquelle se trouve l'iss et thomas pesquet :

Question par ou commencer?
Chercher le rayon sachant que le diamètre de la terre est de 12742 km?
V= d/t  ?
oups comment trouve t'on le rayon a partir du diamètre
le diamètre d'un cercle est deux fois plus long que son rayon.
12742 km :2 =6371 km

Posté par
Zormuche
re : 3ème PHYSIQUE 29-03-17 à 23:11

Bonjour

On cherche l'altitude de l'ISS. On pourrait l'appeler h, par exemple?

Ainsi si l'altitude est h, quel est le rayon du cercle parcouru lorsqu'elle fait le tour de la terre? Donc quelle distance parcourt-elle?

Et en plus elle parcourt cette distance en 90mn à 7.88km/h

Posté par
benedu83
re : 3ème PHYSIQUE 29-03-17 à 23:23

Merci pour votre réponse, a ma question si tardive !
J'ai bien compris qu'il fallait d'abord chercher le rayon
j'applique la formule : D = 2 x r
= 12742km:2?
=6371?

Posté par
Zormuche
re : 3ème PHYSIQUE 29-03-17 à 23:25

Oui mais d'abord, fais comme je t'ai dit de faire

Dans cet exercice, on cherche l'altitude.
L'objectif est donc de modéliser cette altitude par une inconnue (h par exemple comme hauteur), puis d'utiliser les informations de l'énoncé pour construire une équation faisant intervenir h
Ainsi, on peut résoudre l'équation et trouver la valeur de h

Donc, considérant que la hauteur est h

Quel est le rayon du cercle décrit par l'ISS?

Posté par
Zormuche
re : 3ème PHYSIQUE 29-03-17 à 23:26

Il faut faire intervenir h dans l'expression du rayon du cercle décrit par l'ISS, cest essentiel

Posté par
benedu83
re : 3ème PHYSIQUE 29-03-17 à 23:43

je cherche mais je colle
dois je faire intervenir = r=cercle/2pi ?

Tous les exercices de physique que j'ai eu  tourne autour de v=d/t

donc je ne comprends pas le lien?

J'ai comme information:
12742km
90 minutes et
7,88 km/heure

Quelle formule dois-je appliquer pour trouver h svp? merci

Posté par
Zormuche
re : 3ème PHYSIQUE 29-03-17 à 23:59

Oui il faut utiliser v=d/t mais après !
d'abord, il faudrait peut être connaitre d non?

Pour trouver le rayon du cercle décrit par l'ISS, un peu de logique

La terre est supposée sphérique, de diamètre 12742 km

Le cercle décrit par l'ISS a logiquement le même centre que la terre, mais un rayon plus grand que celle-ci (logique non?). Comment trouver le rayon du cercle en question, en connaissant le rayon de la terre, et en appelant "h" la hauteur de l'ISS?

Posté par
Lochenmeteo
re : 3ème PHYSIQUE 30-03-17 à 04:00

Salut Benedu83!

Voici un indice...
l'iss est en orbite donc en apesenteur, cela signifie que
la force centrifuge et la force gravitationnelle s'équilibrent.

Posté par
benedu83
re : 3ème PHYSIQUE 30-03-17 à 07:40

Merci beaucoup a tous pour votre aide !

Je vais bien écouter la correction, et j'essayerai de refaire l'exercice,

Je n'y arrive pas.

Posté par
Lochenmeteo
re : 3ème PHYSIQUE 30-03-17 à 14:51

Salut Benedu83!

Désolé , ma réponse n'était pas au bon niveau, alors en voici une autre:

a) Tu as la vitesse et le temps donc tu peux calculer la distance d'un orbite
vt=d.

b) Cette distance celle d'un orbite soit un cercle de rayon r+h ou
r est le rayon de la terre et h la hauteur donc..

vt=2(r+h)2

À partir de là tu peux trouver h la hauteur de l'iss.

Posté par
Lochenmeteo
re : 3ème PHYSIQUE 30-03-17 à 17:38

Salut benedu83!

Erreur monumentale de ma part!

C'est ce qui arrive avant le 1er café de la journée...

Bien sûr la circonférence d'un cercle est de 2R, d'où
correction sur l'équation précédente...

vt=2(r+h).

Ceci présuppose que l'orbite de l'iss est circulaire.

Posté par
Lochenmeteo
re : 3ème PHYSIQUE 30-03-17 à 18:48

et aussi que v est la vitesse relative de l'iss par rapport à la Terre!

Posté par
Lochenmeteo
re : 3ème PHYSIQUE 30-03-17 à 19:44

Resalut Benedu83.

Es-tu bien sûr de tes données?

Pour qu'un véhicule en surface fasse le tour de la terre en 24hre, celui-ci doit
avoir une vitesse de 1,668 km/h donc le 7,88 km/h n'est pas une vitesse relative par rapport à la Terre et ne peut pas une vitesse absolue parce que beaucoup trop lente.
Ya quelque chose qui cloche là-dedans...(Boris Vian)

Posté par
benedu83
re : 3ème PHYSIQUE 30-03-17 à 22:20

Bonsoir,
Merci beaucoup pour votre aide !
Oui je suis a peu près sure, je me suis fait la même réflexion,mais je vais vérifier, j'ai rendu l'exercice hier,  je vous dit cela dès qu'on me le rend.

Posté par
Lochenmeteo
re : 3ème PHYSIQUE 31-03-17 à 02:27

À l'équateur, la surface de la Terre voyage a peu près à la vitesse absolu d'environ
4,6 km/s!  Pour que l'iss aille 16 fois plus vite il doit au minimum posséder une
vitesse de 74 km/s. Donc quelqu'un s'est emmêlé les pinceaux où alors il s'agit d'une coquille. La prochaine fois, tu pourrais peut être vérifier sur le web certaines données qui t'apparaissent suspectes, lorsque la chose peut se faire; cela te donnera une idée de l'ordre de grandeur de celles-ci (comme par exemple sur l'ISS).

Bonne chance pour la suite!



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