Fiche professeur - manuel numérique 2.0 © Hachette Éducation 2012 LOIS DE KEPLER Simulation 1. Les objectifs de la simulation Cette simulation permet d’énoncer et d’illustrer les trois lois de Kepler dans le cas, notamment, des planètes du système solaire. En offrant la possibilité de choisir l’excentricité de la trajectoire elliptique de la planète, cette simulation permet d’observer l’allure de la trajectoire de la planète dans le référentiel héliocentrique. Elle peut être utile pour se familiariser avec les propriétés des ellipses et avec la notion d’aire balayée par un segment. La simulation contribue ainsi à construire la compétence du programme : Connaître les trois lois de Kepler 2. Le contenu Cette simulation présente quatre onglets : un onglet historique qui situe l’énoncé des trois lois dans le temps et qui rappelle leur domaine d’application, et des onglets consacrés à chacune des trois lois de Kepler. Dans l’onglet « Loi des orbites », l’énoncé de la loi, une trajectoire elliptique et les paramètres la définissant sont affichés. L’utilisateur peut régler la valeur de l’excentricité « e » et retrouver celle des 6 premières planètes du système solaire. Le bouton « Afficher les légendes » permet de définir les longueurs et les points particuliers repérés sur la représentation graphique. Le bouton « Animation » permet de lancer le mouvement de révolution de la planète pour voir se construire progressivement sa trajectoire. Ceci illustre la propriété des ellipses pour lesquelles la somme des distances aux foyers de tout point est constante (et égale à la longueur du grand-axe de l’ellipse). Dans l’onglet « Loi des aires », l’énoncé de la loi correspondante est rappelé. Lorsque le mouvement de la planète est lancé, des secteurs colorés s’affichent à intervalles de temps réguliers. Leurs aires sont identiques selon la loi des aires. Il est de nouveau possible de choisir l’excentricité de la trajectoire. Dans l’onglet « Loi des périodes », l’énoncé de la loi est rappelé. Une animation du mouvement des quatre planètes telluriques autour du Soleil dans le référentiel héliocentrique s’affiche. En survolant, à l’aide de la souris, la trajectoire d’une planète, une bulle indiquant la période, le grand axe de la trajectoire et le rapport 𝑇𝑇 2 𝑎𝑎 3 apparaît à l’écran. Ces grandeurs sont exprimées dans les unités du système international. Cela permet de vérifier, avec trois chiffres significatifs, la loi des périodes et de constater qualitativement que le Physique Chimie Terminale S - enseignement spécifique Fiche professeur - manuel numérique 2.0 © Hachette Éducation 2012 déplacement de la planète sur son orbite est d’autant plus rapide que la planète est proche du Soleil. 3. Des utilisations possibles en classe Cette simulation peut être utilisée pour illustrer l’activité 2, page 158, ainsi que le paragraphe 2.2 du cours du chapitre 6, « Application des lois de Newton et des lois de Kepler », page 162. Physique Chimie Terminale S - enseignement spécifique