gravitation et satellites année 2000

^{gravitation et satellite}

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kiné année 2000

Question : Au cours de son exploration du système solaire, une sonde Voyager, de masse M = 2l00 kg, s'est approchée d'une planète notée A.
On a mesuré à deux altitudes différentes comptées à partir du sol de cette planète la force de gravitation exercée par celle-ci sur la sonde soit:

altitude z1 = 8 499 km	F1 =13 236,51 N
altitude z2 = 250 000 km	F2 =189,25 N

Données : masse de la Terre: M_T = 5,98. 10²⁴ kg ; C^te de gravitation K= 6,67. 10^-11

Masses des planètes du système solaire: (la masse de la Terre étant prise égale à l'unité)

Terre	mercure	vénus	mars	jupiter	Saturne	Uranus	Neptune	Lune
1	0,056	0,817	0,11	318	95,2	14,6	17	0,012

1. Parmi les unités écrites ci-dessous, laquelle convient pour exprimer le champ de gravitation?
   N / m ; m . s² ; m / s ; N / kg ; kg / N ; kg / m² ; kg / m² ; m² / s² ; kg /m
   
2. Calculer le diamètre moyen de la planète A.(unité: 10³ km)
   50,5 ; 48,6 ; 12,1 ; 6,77 ; 138 ; 11,4 ; 4,88 ; 3,48
   
3. Quelle est l'intensité du champ de gravitation au niveau du sol de la planète A? (unité S.I)
   1,66 ; 3,78 ; 8,62 ; 22,93 ; 11,48 ; 9,05 ; 7,84 ; 2,57
   
4. Quel est le nom de la planète A?
   mercure ; vénus ; lune ; jupiter ; saturne ; mars ; uranus ; neptune
   
5. La planète A possède un satellite de rayon R =1350 km dont la période de révolution autour de A (sur une trajectoire supposée circulaire) vaut T_S = 5 j 2l h 03 min.
   calculer la distance séparant le centre du satellite au centre de la planète A (unité 10³ km)
   18,8 ; 188 ; 353,8 ; 419,7 ; 253,8 ; 92,6 ; 543,6 ; 612,5  

correction

Poitiers 2000 Question : La planète mars a une masse de 0,1074 MT et est à une distance moyenne du soleil égale à 1,52 fois celle de la terre. Comparée à l'intensité de la force gravitationnelle exercée sur Mars par la terre, l'intensité de la force exercée sur la terre par mars est-elle ?   égale
		1,52 fois moindre
		0,1074 fois plus grande
		9,31 fois plus grande
		0,1074 fois plus petite

Question :Supposons que vous êtes transporté(e) sur la planète "Mongo" qui a une masse 4 fois plus grande que la Terre et un diamètre double. L'intensité de la force gravitationnelle exercée par la planète "Mongo" sur vous est-elle ?

4 fois plus petite
16 fois plus grande
4 fois plus grande
2 fois plus petite
la même

Question :Vrai/faux

-La force de gravitation exercée entre deux corps A et B est proportionnelle aux masses des corps A et B
-Les carrés des périodes de révolution des planètes autour du soleil sont proportionnels aux cubes de leurs distances moyennes au soleil
-L'intensité du champ de pesanteur à l'altitude h au dessus du niveau de la mer est inversement proportionnelle au carré de l'altitude h.
-Dans le système international, la constante de gravitation universelle s'exprime en N m² kg-2.
-L'intensité du champ de pesanteur au niveau du sol est inversement proportionnelle au carré du rayon de la terre

Question :

-Les lignes de champ électrique convergentes caractérisent un champ uniforme
-Lors du déplacement d'une charge électrique , il y a création d'un champ magnétique
-Le champ gravitationnel est une propriété de l'espace lié à la présence d'un corps matériel de masse M
-L'intensité du champ de pesanteur terrestre dépend de l'altitude du point où on la calcule
-Le champ de pesanteur terrestre a pour origine la rotation de la terre autour de son axe

 correction

Lille 2000
Question :


Quelle est la masse de la planète ?

5,7 10 exposant 23 kg
3,4 10 exposant 23 kg
6,5 10 exposant 23 kg
5,4 10 exposant 23 kg
2,2 10 exposant 24 kg
Question :
satellite d'une planète

Quel est le diamètre de la planète :
1560 km
3115 km
6790 km
3190 km
3395 km

Question :Un satellite décrit autour de cette planète une orbite circulaire de période 2 h 30 min.
Quel est le rayon de cette orbite ?
3240 km
3600 km
3110 km
4200 km
4460 km

correction
Nancy 2000
Question :Soient des satellites d'une même planète de masse M en mouvement circulaire uniforme de rayon r de période T autour de cette planète.
La troisième loi de Kepler indique que :
Quelle est la bonne proposition?

Question :
On veut augmenter la vitesse d'un satellite en orbite circulaire autour de la terre
-On peut le réaliser en le maintenant sur la même orbite
-En lui faisant gagner une orbite de plus petit rayon
-En lui faisant gagner une orbite de plus grand rayon.
Question : Pour étudier facilement le mouvement de io, satellite de Jupiter, le référentiel le plus approprié est :
-Le référentiel terrestre
-Il faut définir un autre référentiel
-Le référentiel géocentrique
-Le référentiel héliocentrique
Question :À propos de la 3ème de Kepler

-Cette loi est valable pour tous les satellites en mouvement circulaire autour du même astre
-Cette loi peut s'appliquer pour la lune et titan qui est un satellite de saturne.
-Cette loi peut s'appliquer à Janus et Titan , 2 satellites de saturne
correction 

Strasbourg 2000

Question :Un satellite artificiel S₁ de masse m₁ est assimilable à un point matériel.
Dans un repère géocentrique, supposé galiléen, son orbite est assimilée à un cercle de rayon r et de même centre O que la terre.
Le satellite n'est soumis qu'à l'attraction terrestre.
Un véhicule spatial S₂ de masse m₂ est sur la même orbite que S₁, ses moteurs étant éteints.
Les astronautes de S₂ cherchent à rejoindre S₁ en restant sur la même orbite de rayon r.
Pour cela ils allument un moteur auxiliaire faisant passer leur vitesse de v₀ à la valeur v₂.

1. La vitesse du satellite est telle que v² r =GM_T.
2. La vitesse du véhicule spatial est égale à celle du satellite.
3. Alors que le véhicule spatial S₂ se dirige vers S₁ sur orbite de rayon r, à la vitesse v₂, le moteur exerce une force tangentielle F dans le sens du mouvement.
4. L'expression de cette force F est

correction


Question :
Berck 2000
Un satellite décrit dans le repère géocentrique une orbite circulaire autour de la terre à une altitude h=6500 km. Déterminer l'accélération du satellite g=9,8 m/s² R=6370 km

-1,9 m/s²
-1,3 m/s²
-237,1 m/s²
-2,4 m/s²
-23,6 m/s²

correction

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