Fiche cours physique 10 satellites et planètes - Satellites et ...

Helen Gerard

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Fiche cours physique 10 satellites et planètes - Satellites et ...

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• Langue: Français

Extrait

PHYSIQUE

TS

:

FICHE ACTIVITE

COURS

9

1/4

SATELLITES

ET

PLANETES

Ce qu'il faut retenir

Satellites

et

planètes

1.

Les

lois

de

K

EPLER

Utilisant

les

résultats

des

observations

de

son

maître

Tycho

B

RAHE

( 1546-1601 ), Johannes

K

EPLER

( 1571-1630)

formule

trois

lois

qui

décrivent

les

mouvements

des

planètes

autour

du

Soleil

.

♦

Première

loi

de

K

EPLER

ou

« loi

des

trajectoires »

Dans

un

référentiel

héliocentrique, la

trajectoire

du

centre

d’une

planète

est

une

ellipse

dont

le

centre

du

Soleil

est

l’un

des

foyers.

La

Terre

a

une

trajectoire

voisine

d’un

cercle

dont

le

centre

est

celui

du

Soleil :

un

cercle

est

une

ellipse

particulière

dont

les

foyers

sont

confondus

en

un

point

qui

est

le

centre

du

cercle

.

Un

référentiel

héliocentrique

contient

le

centre

du

Soleil

et

trois

axes

qui

constituent

un

trièdre

indéformable

dirigés

vers

trois

étoiles

lointaines

α

,

β

,

γ

considérées

comme

fixes

depuis

« très

longtemps ».

Un

référentiel

géocentrique

contient

le

centre

d’inertie

G

de

la

Terre

et

trois

axes

dirigés

les

trois

étoiles

α

,

β

,

γ

.

Le

référentiel

géocentrique

est

animé

d’un

mouvement

de

translation

circulaire

par

rapport

au

référentiel

héliocentrique

.

♦

Deuxième

loi

de

K

EPLER

ou

« loi

des

aires »

KEPLER

constate

que

les

planètes

ne

tournent

pas

autour

du

Soleil

avec

une

vitesse

constante :

elles

se

déplacent

d’autant

plus

rapidement

qu’elles

sont

proches

du

Soleil.

Il

énonce

alors

la

deuxième

loi

de

K

EPLER

.

Le

segment

de

droite

reliant

le

Soleil

S

à

une

planète

P

balaie

des

aires

égales

pendant

des

durées

égales.

Questions

1.

En

quel point la vitesse

est-elle maximale ?

minimale ?

Aphélie : v(min ) : périhélie : v( max)

2.

Quelle

est

la

nature

particulière

du

mouvement

si

la

trajectoire

est

circulaire. Justifier.

S =

(1/2) r

2

θ

= cste. r cste

⇒

θ

= cste

⇒

V=cste

⇒

mouvement uniforme

♦

Troisième

loi

de

K

EPLER

ou

« loi

des

périodes »

Pour

toutes

les

planètes

du

système

solaire

, le

rapport

entre

le

carré

de

la

période

de

révolution

T

d’une

planète

autour

du

Soleil

et

le

cube

de

la

longueur

du

demi-grand

axe

a

de

l’ellipse

trajectoire

est

le

même :

cste

3

a

2

T

=

Questions

1.

Enoncer

la

troisième

loi

de

K

EPLER

en

termes

de

proportionnalité.

Le carré de la période de révolution d’une

planète est proportionnelle au cube du demi-grand axe de l’ellipse trajectoire.

2.

Quelle est l’unité internationale de la constante ?

s

2

.m

-3

De quoi dépend-elle à votre avis ?

de la masse du Soleil.

aphélie

périhélie

Le

Soleil

S

un

des

foyers

A

1

ellipse

M

Grand

axe

de

l’ellipse = 2

a

Les

aires

A

1

, A

2

et

A

3

sont

balayées

pendant

des

intervalles

de

temps

égaux

:

A

1

=

A

2

=

A

3

.

A

2

A

3