Energie. Travail des forces - Freinage d'un satellite
Le test comporte 1 questions :
Freinage d'un satellite
La durée indicative du test est de 6 minutes.
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Freinage d'un satellite

Un satellite artificiel de la Terre a été installé sur une orbite de rayon . Il est soumis à des forces de frottement dues aux chocs avec les particules de la haute atmosphère qui provoquent une lente modification de sa trajectoire.

On admet que cette modification se traduit par une variation du rayon de l'orbite circulaire de sorte que le satellite se retrouve au bout d'un certain temps sur une orbite de rayon .

Montrez que le frottement provoque la "chute" du satellite sur la Terre.

Comparez les vitesses et du satellite sur les orbites 1 et 2.

Expliquez le résultat en comparant le travail des forces de frottement à celui de la force de gravitation entre 1 et 2.

Vous allez maintenant comparer vos réponses avec celles qui vous sont proposées.

Pour chaque question, vous vous noterez en fonction de la note maximum indiquée en tenant compte des indications éventuelles de barème.

A la fin du test un bilan de votre travail vous est proposé. Il apparaît entre autres une note liée au test appelée "seuil critique". Il s'agit de la note minimum qu'il nous paraît nécessaire que vous obteniez sur l'ensemble du test pour considérer que globalement vous avez assimilé le thème du test et que vous pouvez passer à la suite.

Freinage d'un satellite

Le travail des forces de frottement est égal à la différence d'énergie mécanique entre les deux orbites 1 et 2 :

.

(1 point)

Ce travail est négatif (car résistant) et donc .

(1 point)

Pour trouver comment varie , on écrit que

et pour éliminer , on utilise l'Equation Fondamentale de la Dynamique,

Ainsi et par conséquent, : le satellite "tombe" sur Terre.

(2 points)

(1 point)

Mais si on élimine , on obtient et donc

paradoxalement , le satellite a été accéléré.

(1 point)

L'explication vient de ce que la force de gravitation travaille également lorsque varie :

et on a bien

car entraîne que

(2 points)

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Bilan
Nombre de questions :1
Score obtenu :/8
Seuil critique :5
Temps total utilisé :
Temps total indicatif :6 min.
Conclusion :
Légende :
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S'évaluer
S'exercer
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