Plan de la leçon : Vitesse orbitale Physique

Ce plan de leçon comprend les objectifs, les prérequis et les exclusions de la leçon apprenant aux élèves comment calculer la vitesse orbitale d’un objet se déplaçant sur une orbite circulaire compte tenu de son rayon orbital et de la masse de l’objet sur lequel il tourne.

Objectifs

Les élèves pourront

  • savoir que pour qu’un objet se déplace sur une orbite circulaire autour d’un objet possédant une grande masse 𝑀 à une distance radiale 𝑟, il doit avoir une vitesse orbitale 𝑣 donnée par 𝑣=𝐺𝑀𝑟,
  • calculer 𝑣, 𝑀 ou 𝑟 en utilisant la formule 𝑣=𝐺𝑀𝑟.

Prérequis

Les élèves doivent être déjà familiarisés avec

  • la terminologie de base des orbites : vitesse orbitale, période orbitale et rayon orbital,
  • comment utiliser des formules simples pour déterminer les propriétés de base d’une orbite circulaire, (à savoir utiliser la formule 𝑇=2𝜋𝑟𝑣 pour trouver la période orbitale à partir de la vitesse et du rayon orbitaux),
  • le principe selon lequel si un objet se déplace sur une orbite circulaire, alors l’accélération de l’objet est donnée par la formule 𝑎=𝑣𝑟, 𝑣 est la vitesse linéaire de l’objet et 𝑟 le rayon de l’orbite,
  • l’idée que l’accélération due à la gravité en un point proche d’un objet massif est définie par 𝑎=𝐺𝑀𝑟.

Exclusions

Les élèves ne couvriront pas

  • les orbites non circulaires,
  • la troisième loi du mouvement planétaire de Kepler.

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