SPC Rouen 3e Diaporama Mecanique 2014

Test académique
Classe de troisième
Partie Mécanique
2013-2014
Transmission de l’information
1
XVIII e siècle
XXI e siècle
Fig. a
Fig. b
Télégraphe de
Chappe
Satellite de communication (fig. a)
et fibres optiques (fig. b)
Transmission
d’informations
entre Paris et
Strasbourg
Transmission d’informations à
travers le monde à la vitesse de la
lumière.
400 km en 2 h
Vitesse de la lumière
dans le vide : 300 000 km/s
dans la fibre optique : 200 000 km/s
2
Un satellite de communication évolue dans le plan de
l’équateur.
Figure n° 1
Figure n° 2
Légende :
Antenne :
Elle reçoit les signaux
émis par des émetteurs
terrestres de
télécommunication.
Ces signaux sont
ensuite renvoyés vers
une large zone de la
Terre.
Figure n° 3
Trajectoire du satellite
Photopiles:
Elles produisent
l’énergie électrique
nécessaire au
fonctionnement du
satellite.
Satellite
3
En 1687, Newton énonce la théorie de la gravitation :
« Les corps s’attirent mutuellement avec une force
proportionnelle à leur masse et inversement
proportionnelle à la distance qui les sépare (…).
Cette attraction n’a d’effet que si au moins un des
corps est très massif ».
Extrait de « Les principes mathématiques de la philosophie naturelle »
Isaac
Newton
1642 - 1727
La gravitation
gouverne tout
l’univers
4
Les satellites sont placés en orbite grâce à des lanceurs
comme la fusée Ariane basée à Kourou en Guyane.
Plusieurs versions de la fusée se sont succédées.
Masse m
(10 3 kg)
Poids P
(10 3 N)
Lieu
Ariane 1
Ariane 2
Ariane 3
Ariane 4
Ariane 5
1979 - 1986
1984 - 1989
1987 - 1989
1988 - 2003
1996 - …
210
220
235
480
780
2050
2140
2300
4700
7630
Fusée Ariane 5
Intensité de
pesanteur
(N/kg)
Kourou
9,78
Paris
9,81
Pôle Sud
9,83
P=m.g
5
Après environ deux heures de vol, Ariane 5 atteint une altitude de
60 km, sa vitesse est égale à 240 m/s.
L’énergie cinétique Ec (en J) d’un objet de masse m (en kg) se
déplaçant à une vitesse v (en m/s) est donnée par la relation :
E = ½ m.v2
c
6
À partir de 2014, Galileo, le système européen de
localisation par satellites (concurrent du GPS américain) doit
être opérationnel.
Galileo est constitué d’une trentaine de satellites qui
transmettent, par exemple, des informations sur la position
d’un véhicule.
Une distance d (en m) parcourue
à la vitesse moyenne v (en m/s)
pendant une durée t (en s) est
donnée par la relation :
d = v.t
7
Aujourd’hui, plus de 80 % des communications longues distances
dans le monde sont transmises grâce à des fibres optiques.
Carte des câbles sous-marins
transmettant les communications
La fibre optique est un fil capable de conduire la lumière.
Elle permet de transporter d’énormes quantités
d’informations, à une vitesse très élevée.
(Ex : 1 min pour télécharger un film d’une durée de 1 h 30, en qualité moyenne)
Fin de la partie mécanique.