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2. Enoncer le théorème du centre d'inertie 0,5 pt
3. Un satellite est en mouvement sur une orbite circulaire, à une distance
du centre de la terre où est le rayon de la terre supposée sphérique et
l'altitude du satellite. L’altitude h est suffisante pour que l'on puisse considérer
que le satellite est soumis à la seule force de gravitation due à la terre.
3.1. Représenter les forces s’appliquant sur le satellite
3.2. En appliquant le théorème du centre d'inertie au satellite supposé
ponctuel, montrer que son mouvement est uniforme. 1 pt
3.3. Donner l’expression de la pesanteur à l’altitude h en fonction de ;
et
3.4. Exprimer la vitesse linéaire V du satellite en fonction de et ,
intensité de la pesanteur à l'altitude de h est donnée par la relation
3.5. Définir la période de révolution d'un satellite.
Et donner son expression en fonction de , et
3.6. Définir satellite géostationnaire.
3.7. Calculer l'altitude à laquelle il doit être mis en orbite sachant que sa
période est 86 164 s,
; 0,75 pt
Exercice 3 : (4 points)
Des particules pénètrent dans un champ électrique uniforme en O avec une vitesse
entre les plaques A et B distantes de et de longueur . On applique
entre les plaques une tension U créant un champ électrique uniforme de valeur E. la
force de pesanteur étant négligeable. (figure 3)
1. Illustrer la trajectoire suivie par les particules si elles sont des électrons.
2. On suppose dans le reste de l’exercice que les particules sont des protons.
2.1. Etablir les équations paramétriques d mouvement et déduire l’équation de la
trajectoire (littérale uniquement)
2.2. Donner la condition pour que le faisceau de protons sorte du champ
électrique sans heurter l’une des plaques
2.3. Calculer la valeur minimale de la tension U pour que cette condition soit
réalisée
C
Exercice 4 : (4 points)
On étudie le mouvement d'un petit chariot sur un plan incliné d'un angle
sur l'horizontale. Le chariot a une masse . On donne la valeur de l'intensité
de la pesanteur . On formule l'hypothèse que la somme des forces qui
s'opposent au mouvement du chariot a à chaque instant, une intensité
, où est la valeur de la vitesse du centre d'inertie du chariot à cet instant. On se
propose de déterminer la valeur de la constante pour cela, on abandonne le chariot
sans vitesse initiale et on étudie les cinq premières secondes du mouvement en prenant
pour origine des dates, la date de départ du chariot.
1. Faire un schéma représentant les forces appliquées au chariot à une date
différente de . 1 pt