2nd Phys6 TP Chute ou satellisation ? π

2nd Phys6
TP
Chute ou satellisation ?
Objectif : Etudier, à partir d’un logiciel, les conditions nécessaires pour la satellisation d’un projectile.
Camille Flammarion (1842-1925) est un astronome français. Il reste connu pour son œuvre de vulgarisation scientifique,
notamment à travers son Astronomie populaire (1880). Dans cet ouvrage, il imagine un canon qui propulse un boulet
possédant différentes vitesses horizontales initiales.
a. Une fois propulsé, à quelle action est soumis le boulet si l’action de l’air est négligée ?
b. Quelle serait la trajectoire du boulet en l’absence de toute interaction, y compris celle de pesanteur ?
c. D’après le document, quelle est l’influence de la valeur de la vitesse initiale sur la portée du tir ?
d. Le dessinateur s’est trompé concernant l’unité de la vitesse d’un des boulets. De quelle erreur s’agit-il ?
e. Pour quelle valeur de vitesse initiale le boulet est-il mis en orbite circulaire autour de la Terre ?
Vous allez vérifier vos réponses à l’aide du logiciel « satellite ou chute libre »
 Lancer le logiciel
 Cliquer sur le bouton « Gravitation » pour supprimer l’interaction gravitationnelle.
 Lancer le projectile, avec une vitesse initiale non nulle, en appuyant sur le bouton « Feu »
Que se passe-t-il ?
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Rétablir la force de gravitation.
Choisir une vitesse initiale V0 = 3000 m.s-1.Effectuer la mise à feu du projectile. Que se passe-t-il ?
-1
A partir de quelle vitesse initiale V0, le projectile est-il satellisé ? Exprimer cette vitesse en km.h
-1
Effectuer un lancer pour une vitesse initiale maximale V0 = 8282 m.s et observer.
Que pourrait-il se passer pour des vitesses supérieures ?
Remarque :
Pour la valeur de 8000 m.s-1, Camille Flammarion indique que le boulet mettra alors 1 h 23 min pour revenir au niveau
du canon. Retrouvez cette durée, sachant que la Terre possède un rayon de valeur RT = 6 380 km et que le périmètre
d’un cercle est donné par P  2 R
.