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T2
Activités documentaires
ST7
SATELLITES, PLANETES, MEME FUSEES
Activité 1
PROBLEMATIQUE
Comment expliquer le mouvement d’une planète autour du Soleil ? Quels sont les caractéristiques d’un tel mouvement ?
DOCUMENT
QUESTIONS
1) a) Quel scientifique est à l'origine de la loi de la gravitation ?
b) Comment cette loi permet-elle d'expliquer le mouvement d'une planète autour du Soleil ?
2) À l'aide du texte de Voltaire, retrouve l'expression de l'intensité de la force d'attraction gravitationnelle FS/T qui
modélise l'action mécanique du Soleil sur la Terre. Précise les noms des grandeurs intervenant dans cette relation,
ainsi que leurs unités.
3) a) D'après le texte de Voltaire, que se passerait-il pour la Terre sans l'existence cette action mécanique ?
b) Est-ce compatible avec le principe d'inertie? Justifie.
4) Neptune tourne-t-elle plus vite ou moins vite que la Terre autour du Soleil ?
5) a) Que devient une ellipse de demi-grand axe a lorsque son excentricité e est nulle ?
b) Que peut-on dire des excentricités de la Terre et de Neptune ? Justifie alors l'approximation des trajectoires
circulaires.
6) Dans l'approximation des trajectoires circulaires, le mouvement des planètes est circulaire uniforme.
a) Calcule alors les vitesses respectives de la Terre et de Neptune autour du Soleil, vT et vN. On exprimera les
résultats en km.s-1.
b) Ces valeurs sont-elles cohérentes avec la réponse à la question 4 ?
7) La vitesse d'une planète en orbite circulaire de rayon r autour du Soleil est-elle proportionnelle à :
?
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Activité 2
PROBLEMATIQUE
De l’antiquité à la renaissance, la Terre était considérée comme le centre de l’univers. Il faudra attendre le XVIIème siècle
pour qu’un astronome, Kepler, propose une description correcte du mouvement des planètes et des satellites.
DOCUMENT
Extrait du Bordas TS
PISTES DE REFLEXION
1) a) À partir des informations du texte, représente sur un schéma l’orbite de Mars et y placer le Soleil.
b) Énonce les lois de Kepler pour toute planète du système solaire.
2) Que peut-on déduire de la deuxième loi de Kepler sur la vitesse des planètes en orbite elliptique autour du
Soleil ?
3) a) Dans le cas des lunes galiléennes, quel est l’astre attracteur ?
b) Que devient l’énoncé de la troisième loi de Kepler appliquée aux lunes galiléennes ?
4) a) En utilisant éventuellement un tableur-grapheur, construis la représentation graphique de l’évolution
de T2 en fonction de r3 pour les lunes galiléennes.
b) La troisième loi de Kepler est-elle vérifiée ?
Pour conclure
5) Qu’apportent les lois de Kepler sur la connaissance des trajectoires des planètes et des satellites ? de leur
vitesse ? de leur période de révolution ?
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