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Ts07051 nom TS CONTRÔLE DE SCIENCES PHYSIQUES Lors de la correction il sera tenu compte de la présentation et de la rédaction de la copie Les réponses seront expliquées et données sous forme littérale puis numérique quand les données du texte le permetten

nom TS CONTRÔLE DE SCIENCES PHYSIQUES Lors de la correction il sera tenu compte de la présentation et de la rédaction de la copie Les réponses seront expliquées et données sous forme littérale puis numérique quand les données du texte le permettent Exercice Des satellites terrestres points D'après BAC sujet national Juin Passionné d'astronomie un élève a collecté sur le réseau Internet de nombreuses informations concernant les satellites arti ?ciels terrestres Il met en oeuvre ses connaissances de physique pour les véri ?er et les approfondir Dans tout l'exercice on utilisera les notations et les valeurs numériques suivantes Masse de la Terre MT ? kg Rayon de la Terre RT km Masse du satellite étudié mS Altitude du satellite étudié h Constante de gravitation universelle G ? - N m kg - Les questions et sont indépendantes Le premier satellite arti ?ciel Si la possibilité théorique de mettre un satellite sur orbite autour de la Terre fut signalée en par Isaac Newton il a fallu attendre le octobre pour voir le lancement du premier satellite arti ?ciel Spoutnik par les soviétiques Le satellite Spoutnik est supposé ponctuel il est à la distance r RT h du centre T de la Terre Exprimer vectoriellement la force exercée par la Terre sur Spoutnik et la représenter sur un schéma L'étude se fait dans un référentiel géocentrique considéré comme galiléen En appliquant la deuxième loi de Newton établir l'expression vectorielle de l'accélération du satellite Les satellites arti ?ciels à orbites circulaires Le télescope spatial Hubble qui a permis de nombreuses découvertes en astronomie depuis son lancement en est en orbite circulaire à km d'altitude et il e ?ectue un tour complet de la Terre en minutes Étude du mouvement du satellite Hubble dans un référentiel géocentrique Montrer sans calcul que le mouvement circulaire de Hubble est uniforme Donner sans justi ?cation l'expression de la norme du vecteur accélération de Hubble en fonction de sa vitesse V et du rayon r de sa trajectoire Quelle est l'orientation de ce vecteur accélération En déduire que l'expression de sa vitesse de révolution autour de la Terre est V G MT r Exprimer la période TH de son mouvement en fonction des grandeurs précédentes puis retrouver la troisième loi de Kepler appliquée à ce mouvement circulaire Utiliser les caractéristiques de l'orbite de Hubble pour retrouver la masse de la Terre On considère que la Lune est un satellite ponctuel de la Terre dont l'orbite circulaire est parcourue en une durée TL jours h Évaluer le rayon moyen rL de l'orbite de la Lune Cas d'un satellite géostationnaire Les satellites météorologiques comme Météosat sont des appareils d'observation géostationnaires Qu'appelle-t-on satellite géostationnaire On propose trois trajectoires hypothétiques de satellite en mouvement circulaire uniforme autour de la Terre a Montrer que seule l'une de ces trajectoires est incompatible avec les lois de la mécanique b Quelle est la seule trajectoire qui peut correspondre au satellite géostationnaire Justi ?er la réponse Les satellites arti ?ciels à orbites elliptiques Les satellites peuvent