Physique-Chimie

Physique

Level 4

Le 29 octobre 2018 , le satellite CFOSAT, de masse

m

, a été mis en orbite circulaire autour de la Terre à une altitude de

519 \mathrm{~km}

par le CNES et son homologue chinois le CNSA, pour cartographier les vents et les vagues à la surface des océans.

\quad

. Schématiser la situation et représenter la force de gravitation exercée par la Terre sur le satellite.

\quad

. Montrer que le mouvement du centre de masse du satellite CFOSAT est uniforme dans le référentiel géocentrique.

\quad

. Donner les caractéristiques du vecteur vitesse

\vec{v}

du centre de masse du satellite dans ce référentiel.
Données :

\quad

. Constante universelle de gravitation:

\mathrm{G}=6,67 \times 10^{-11} \mathrm{~N} \cdot \mathrm{m}^2 \cdot \mathrm{kg}^{-2}

.

\quad

. Masse de la Terre :

M_T=6,0 \times 10^{24} \mathrm{~kg}

.

\quad

. Rayon de la Terre :

R_T=6,4 \times 10^3 \mathrm{~km}

.

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Physique-Chimie

Physique

Level 3

Le télescope spatial Hubble a permis de nombreuses découvertes dans le domaine de l'astrophysique. Il est placé sur une orbite quasiment circulaire à une altitude

h=600 \mathrm{~km}

par rapport à la surface de la Terre.

\quad

. Par application de la deuxième loi de Newton, déterminer les coordonnées du vecteur accélération du centre de masse

\mathrm{H}

de Hubble dans le repère de Frenet lié au référentiel géocentrique.

\quad

. Déterminer les coordonnées du vecteur vitesse de Hubble dans le repère de Frenet.

\quad

. Calculer la valeur de la vitesse de Hubble dans le référentiel géocentrique.
Données :

\quad

. Masse de la Terre :

M_{\mathrm{T}}=5,97 \times 10^{24} \mathrm{~kg}

.

\quad

. Rayon de la Terre :

R_T=6,37 \times 10^3 \mathrm{~km}

.

\quad

. Constante universelle de gravitation :

\mathrm{G}=6,67 \times 10^{-11} \mathrm{~N} \cdot \mathrm{m}^2 \cdot \mathrm{kg}^{-2}

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Physique-Chimie

Physique

Level 2

\quad

. Exprimer la force de gravitation exercée par la Terre sur la Lune.

\quad

. Représenter cette force en utilisant l'échelle

1 \mathrm{~cm}

pour

0,5 \times 10^{20} \mathrm{~N}

.
Données :

\quad

. Masse de la Terre :

M_{\mathrm{T}}=5,97 \times 10^{24} \mathrm{~kg}

.

\quad

. Masse de la Lune:

M_{\mathrm{L}}=7,36 \times 10^{22} \mathrm{~kg}

.

\quad

. Distance moyenne entre le centre de la Terre et le centre de la Lune :

r=3,84 \times 10^5 \mathrm{~km}

.

\quad

. Constante universelle de gravitation :

\mathrm{G}=6,67 \times 10^{-11} \mathrm{~N} \cdot \mathrm{m}^2 \cdot \mathrm{kg}^{-2} .

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Physique-Chimie

Physique

Level 4

Le 29 octobre 2018 , le satellite CFOSAT, de masse

m

, a été mis en orbite circulaire autour de la Terre à une altitude de

519 \mathrm{~km}

par le CNES et son homologue chinois le CNSA, pour cartographier les vents et les vagues à la surface des océans.

\quad

. Schématiser la situation et représenter la force de gravitation exercée par la Terre sur le satellite.

\quad

. Montrer que le mouvement du centre de masse du satellite CFOSAT est uniforme dans le référentiel géocentrique.

\quad

. Donner les caractéristiques du vecteur vitesse

\vec{v}

du centre de masse du satellite dans ce référentiel.
Données :

\quad

. Constante universelle de gravitation:

\mathrm{G}=6,67 \times 10^{-11} \mathrm{~N} \cdot \mathrm{m}^2 \cdot \mathrm{kg}^{-2}

.

\quad

. Masse de la Terre :

M_T=6,0 \times 10^{24} \mathrm{~kg}

.

\quad

. Rayon de la Terre :

R_T=6,4 \times 10^3 \mathrm{~km}

.

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Physique-Chimie

Physique

Level 3

Europe est un satellite de Jupiter, de masse

M_{\text {J }}

. Son orbite, de rayon

r

, est supposée circulaire. Sa vitesse a pour valeur

v=\sqrt{\frac{\mathrm{G} \times M_{\mathrm{J}}}{r}}

.

\quad

. Établir l'expression de sa période de révolution

T

.

\quad

. En déduire la valeur du rapport

\frac{T^2}{r^3}

.

\quad

. Énoncer la troisième loi de Kepler dans le référentiel « jupiterocentrique ».

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Physique-Chimie

Physique

Level 3

Le télescope spatial Hubble a permis de nombreuses découvertes dans le domaine de l'astrophysique. Il est placé sur une orbite quasiment circulaire à une altitude

h=600 \mathrm{~km}

par rapport à la surface de la Terre.

\quad

. Par application de la deuxième loi de Newton, déterminer les coordonnées du vecteur accélération du centre de masse

\mathrm{H}

de Hubble dans le repère de Frenet lié au référentiel géocentrique.

\quad

. Déterminer les coordonnées du vecteur vitesse de Hubble dans le repère de Frenet.

\quad

. Calculer la valeur de la vitesse de Hubble dans le référentiel géocentrique.
Données :

\quad

. Masse de la Terre :

M_{\mathrm{T}}=5,97 \times 10^{24} \mathrm{~kg}

.

\quad

. Rayon de la Terre :

R_T=6,37 \times 10^3 \mathrm{~km}

.

\quad

. Constante universelle de gravitation :

\mathrm{G}=6,67 \times 10^{-11} \mathrm{~N} \cdot \mathrm{m}^2 \cdot \mathrm{kg}^{-2}

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Physique-Chimie

Physique

Level 2

\quad

. Exprimer la force de gravitation exercée par la Terre sur la Lune.

\quad

. Représenter cette force en utilisant l'échelle

1 \mathrm{~cm}

pour

0,5 \times 10^{20} \mathrm{~N}

.
Données :

\quad

. Masse de la Terre :

M_{\mathrm{T}}=5,97 \times 10^{24} \mathrm{~kg}

.

\quad

. Masse de la Lune:

M_{\mathrm{L}}=7,36 \times 10^{22} \mathrm{~kg}

.

\quad

. Distance moyenne entre le centre de la Terre et le centre de la Lune :

r=3,84 \times 10^5 \mathrm{~km}

.

\quad

. Constante universelle de gravitation :

\mathrm{G}=6,67 \times 10^{-11} \mathrm{~N} \cdot \mathrm{m}^2 \cdot \mathrm{kg}^{-2} .

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