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Vecteur somme des forces extérieures pour une comète

Posté : jeu. 19 févr. 2015 13:51
par Mathilde, Term S
Bonjour !

Je rencontre des difficultés pour un de mes exercices de physique (niveau terminale S).
Je dois faire l'inventaire des forces qui s'appliquent sur une comète (elle a une trajectoire elliptique non uniforme : la comète accélère lorsqu'elle se rapproche du Soleil). Il s'agit plus précisément de la comète de Halley. Donc il y a bien entendu la force d'attraction gravitationnelle exercée par le Soleil sur la comète. Seulement je ne vois pas d'autres forces qui pourraient s'appliquer. Je pense cependant qu'il y en une autre car la question suivante et de vérifier que l'expression de l'accélération a=At*t+An*n (expression qui n'était pas donné mais qui était à trouver mais je pense que c'est juste non ??) correspond qualitativement au vecteur somme des forces extérieures trouvé (qu'il faut donc tracer sans soucis d'échelle).

La question que je me pose est donc : Quelles sont les forces qui s'exercent sur une comète dont la trajectoire est elliptique non uniforme ?

Re: Vecteur somme des forces extérieures pour une comète

Posté : jeu. 19 févr. 2015 14:24
par SoS(14)
Bonjour Mathilde,

La seule force qui s'exerce sur une comète est la force d'interaction gravitationnelle (on néglige les forces liées au vent solaire et autre) ...

Votre expression est correcte (à condition que les lettres en rouge soient comprises comme des vecteurs)
Mathilde, Term S a écrit :a=At*t+An*n
Sos(14)

Re: Vecteur somme des forces extérieures pour une comète

Posté : jeu. 19 févr. 2015 15:47
par Mathilde, Term S
Merci c'est gentils de votre part.

Cependant, je ne comprend alors pas comment justifier qualitativement que l'expression de l’accélération correspond bien au vecteur somme des forces extérieures trouvé ?

Re: Vecteur somme des forces extérieures pour une comète

Posté : jeu. 19 févr. 2015 18:25
par SoS(38)
Bonsoir Mathilde,

Pensez à la loi essentielle de Newton de terminale S relative à un objet en mouvement.

Re: Vecteur somme des forces extérieures pour une comète

Posté : jeu. 19 févr. 2015 21:51
par Mathilde, Term S
Bah dans les trois lois de Newton que je connais, je n'en voie aucune qui pourrait m'aider !
Car a=atxt + anxn
Donc a= dv/dt x t + v^2/r x n

Dans des exercices classiques on démontre par analogie que dv/dt=0 et que la le mouvement est uniforme, sauf que ici, le mouvement n'est pas uniforme ...
C'est pour ca que je pensais qu'il y avait deux forces au début.
Mais la du coup je ne vois pas comment justifier l'expression de l'accélération...

Re: Vecteur somme des forces extérieures pour une comète

Posté : jeu. 19 févr. 2015 23:32
par SoS(38)
Voyez comment est orientée la force d'attraction de la comète par le Soleil.

Quelle loi de Newton utilisez vous pour un objet en mouvement?

Re: Vecteur somme des forces extérieures pour une comète

Posté : ven. 20 févr. 2015 16:09
par Mathilde, Term S
Je voulais vous demander aussi : j'ai une autre question que je ne comprends pas bien : ''Le plan de l'orbite de la comète est il confondu avec celui de la Terre ? Justifiez.''
Je me doute que la réponse est non, mais je ne vois pas comment justifier.

Re: Vecteur somme des forces extérieures pour une comète

Posté : ven. 20 févr. 2015 17:20
par SoS(9)
Bonjour Mathilde, rien à priori dans ce que vous avez dit de l'exercice ne permet de répondre à la question sur le plan de l'orbite de la comète. Avez vous des renseignements supplémentaires? En réalité, le plan de l'orbite de la comète de Halley n'est pas confondu avec celui de la Terre. Quant à justifier ce fait, il faut d'autres renseignements.

Re: Vecteur somme des forces extérieures pour une comète

Posté : ven. 20 févr. 2015 17:22
par Mathilde, Term S
C'est bon j'ai reussie cette question, je n'avais pas vu la donnée qui nous renseignait sur l'inclinaison selon l’ecliptique de la comète !

Re: Vecteur somme des forces extérieures pour une comète

Posté : ven. 20 févr. 2015 17:45
par SoS(9)
Ok, avez vous d'autres questions?

Re: Vecteur somme des forces extérieures pour une comète

Posté : ven. 20 févr. 2015 21:09
par Mathilde, Term S
2015-02-20 20.58.03.jpg
Oui j'ai une dernière question. On me demande de tracer le vecteur accélération à la date 1988. Je ne comprends pas pourquoi le vecteur que je ne trouve n'est pas orient vers le soleil alors qu'il le devrais. J'ai refait les constructions et les calculs des dizaines de fois et je trouve toujours la même chose. (je vous ai envoyé une photo par ajout de fichiers joints)

Voila ce que j'ai fait :

*Vecteur vitesse a la date 1987 :
Valeur de la vitesse : 18.99km/s
(1cm sur le papier donne 1.48ua et chaque point correspond a une nouvelle année donc 2t=2ans)
J'ai utilisé l'échelle 1cm=3km/s.
J'ai tracé le vecteur de 6.3cm donc.

*Vecteur vitesse a la date 1989 :
J'ai fait de même. Valeur de la vitesse : 10.9km/s
J'ai donc tracé le vecteur de 3.6cm.

*Vecteur 1989-1987 :
J'ai tracé ce vecteur en partant du point 1989.

* J'ai reporté ce vecteur a la date 1988. Je n'ai pas tenu compte de sa longueur mais on voit directement qu'il n'ai pas orienté vers le soleil. Je ne comprends vraiment pas, voila une dizaine de fois que je recommence depuis le départ...

Re: Vecteur somme des forces extérieures pour une comète

Posté : sam. 21 févr. 2015 07:00
par SoS(9)
Bonjour Mathilde, le principe que vous avez appliqué pour la construction du vecteur accélération est tout à fait correct, mais je pense qu'il n'est pas applicable ici. En effet, le principe "vecteur accélération"="vecteur variation de vitesse" divisé par "2delta t" est une approximation d'autant meilleure que delta t est petit (et donc que la trajectoire est rectiligne). Dans le cas de la trajectoire de la comète, telle qu'elle est représentée j'ai des doutes. Ne pouvez vous vous pas appliquer la deuxième loi de Newton? Il vous faut la masse du Soleil, et vous pouvez mesurer la distance "comète-Soleil" à l'aide de votre échelle. Ce vecteur accélération sera effectivement dirigé vers le Soleil, comme vous l'avez indiqué.