Exercitations de physique des dispositifs sur le lancement d'un satellite météorologique - correction, Exercices de Physique des dispositifs à impulsions

Télécharge Exercitations de physique des dispositifs sur le lancement d'un satellite météorologique - correction et plus Exercices au format PDF de Physique des dispositifs à impulsions sur Docsity uniquement! Métropole septembre 2008 Calculatrice interdite Correction EXERCICE II. LANCEMENT D'UN SATELLITE MÉTÉOROLOGIQUE (5,5 points) 1.1.1.(0,25) Pour que la fusée décolle, la valeur de la force de poussée F doit être supérieure à celle du poids P. 1.1.2.(0,25) Deuxième loi de Newton appliquée au système fusée, dans un référentiel terrestre considéré galiléen : F + P = M.a F. j – P. j = M.a. j En projection sur (Oy): F – P = M.a F – M.g = M.a Finalement : a = F g M  1.1.3.(0,25) a =           7 1 2 5 1,16 10 10 1,6 10 10 10 16 10 7,3 10 = 6 m.s-2 1.1.4.(0,25) Équation horaire sur la vitesse : à chaque instant, ay(t) = ydv dt soit ici a(t) = dv dt = 6 m.s-2 En primitivant : v(t) = 6t + Cte . Initialement, la vitesse de la fusée est nulle donc v(0) = 0 soit Cte = 0 et finalement : v(t) = 6t 1.1.5.(0,25) Équation horaire sur la position : à chaque instant, vy(t) = dy dt , soit ici v(t) = dy dt = 6t En primitivant : y(t) = 3t² + Cte’. Initialement, le centre d’inertie de la fusée est confondu avec l’origine du repère donc : y(0) = 0 soit Cte’ = 0 et finalement : y(t) = 3t² 1.1.6.(0,25) La distance d parcourue par la fusée jusqu’à la date t1 = 6,0 s est : d = y(t1) = 3t1² d = 3  36 = 108 m = 1,1102 m 1.2.(0,25) Cas réel : Les forces de frottement, opposées au sens de déplacement de la fusée, n’ont pas été prises en compte dans le cas idéal. Cela peut expliquer l’écart entre 90 m (cas réel) et 108 m (cas idéal). Partie 2. Mise en orbite basse du satellite 2.1.(0,25) T/SF =   T 2 T m.M G. .n R h 2.2.(0,5) Deuxième loi de Newton, appliquée au système {satellite} de masse m dans le référentiel géocentrique galiléen : T/SF = m. Sa   T 2 T m.M G. .n R h = m. Sa finalement : Sa =   T 2 T G.M .n R h 2.3.(0,25) S T n t Sa F P y O j RT h S T tnFT/S