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Vidéo de question : Relier l’altitude d’un satellite au-dessus de la Terre à la période orbitale Physique

Le tableau montre l’altitude à laquelle trois satellites gravitent autour de la Terre. Chaque satellite suit une orbite circulaire. Quel satellite met le plus de temps à orbiter autour de la Terre ? Quel satellite prend le moins de temps pour orbiter autour de la Terre ? Eutelsat 113 West A est un satellite géostationnaire. Combien de temps lui faut-il pour orbiter autour de la Terre ?

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Transcription de vidéo

Le tableau montre l’altitude à laquelle trois satellites gravitent autour de la Terre. Chaque satellite suit une orbite circulaire. Quel satellite met le plus de temps à orbiter autour de la Terre ? Quel satellite prend le moins de temps pour orbiter autour de la Terre ? Eutelsat 113 West A est un satellite géostationnaire. Combien de temps lui faut-il pour orbiter autour de la Terre ?

Pour répondre à ces questions, nous devons nous référer au tableau, qui contient des informations sur l’altitude au-dessus de la surface de la Terre de chaque satellite en orbite. Selon le tableau, Terra orbite à une altitude de 709 kilomètres au-dessus de la surface de la Terre. ICESat-2 est en orbite à 496 kilomètres au-dessus de la surface de la Terre. Et Eutelsat 113 Ouest A orbite à 35 800 kilomètres au-dessus de la surface de la Terre. Commençons par la première partie de la question et déterminons quel satellite met le plus de temps à orbiter autour de la Terre. Ce que nous comparons alors, c’est la période orbitale de chaque satellite, qui correspond au temps nécessaire pour faire une orbite complète autour de la Terre. Rappelons les facteurs qui déterminent la période orbitale d’un satellite.

Pour le cas particulier de l’orbite circulaire, comme nous l’avons ici, la période orbitale d’un satellite dépend de la masse de la Terre et de la distance qui le sépare du satellite. Dans cette question, tous les satellites tournent autour de la même chose, la Terre. Nous pouvons donc comparer leurs périodes orbitales en comparant simplement leurs distances à la Terre. Lorsqu’un satellite est plus éloigné de la Terre, il se déplace plus lentement que s’il était plus proche de la Terre et doit parcourir un chemin plus long pour terminer une orbite. Pour cette raison, un satellite plus éloigné a une période orbitale plus longue.

Ensuite on nous demande quel satellite a la période la plus longue. Nous pouvons donc simplement penser au satellite le plus éloigné de la Terre. En regardant le tableau, il est clair que l’Eutelsat 113 Ouest A est le plus éloigné de la Terre. En fait, il est environ 50 fois plus éloigné de la surface que Terra et plus de 70 fois plus éloigné de la surface que ICESat-2. Par conséquent, nous savons que Eutelsat 113 West A prends, évidemment, le temps le plus long à orbiter autour de la Terre.

Continuons et réfléchissons au satellite qui met le moins de temps à orbiter autour de la Terre. Nous avons déjà établi que plus un satellite est éloigné, plus sa période orbitale est longue. Il est donc logique qu’un satellite plus proche de la Terre ait une période orbitale plus courte car il se déplace plus rapidement et n’a pas à se déplacer autant pour terminer une orbite. Ici, nous voulons savoir quel satellite a la période orbitale la plus courte. Il suffit donc d’identifier le satellite le plus proche de la Terre. Encore une fois, en se référant au tableau, nous pouvons voir que sur ces trois satellites, ICESat-2 est le plus proche de la Terre. Par conséquent, nous savons que ICESat-2 met le moins de temps pour orbiter autour de la Terre.

Dans la dernière partie de cette question, on nous dit que Eutelsat 113 West A est en orbite géostationnaire. Nous voulons savoir combien de temps il lui faut pour orbiter autour de la Terre soit quelle est sa période orbitale. Tout d’abord, nous pouvons réfléchir à ce que signifie pour un satellite d’être géostationnaire. Le titre bien le dit : « c’est toujours par rapport à la Terre ». Cet effet est obtenu pour une orbite au-dessus de l’équateur dans la même sens que la Terre tourne sur son axe, d’ouest en est.

Et pour être stationnaire par rapport à la surface de la Terre, le satellite doit effectuer une orbite complète dans le même laps de temps qu’il faut à la Terre pour effectuer une rotation complète. Une rotation complète de la Terre, soit un jour, prend 24 heures. Il s’agit de la période orbitale requise pour qu’un satellite soit en orbite géostationnaire. Par conséquent, nous savons qu’il faut 24 heures à Eutelsat 113 West A pour orbiter autour de la Terre.

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