Fiche d'activités de la leçon : Mécanique spatiale Physique

Dans cette feuille d’activités, nous nous entraînerons à utiliser la formule 𝑇 = 2π𝑟 / 𝑣 pour calculer les caractéristiques orbitales d’une planète, d’une lune ou d’un satellite artificiel sur une orbite circulaire.

Q1:

Un satellite tourne autour de la Terre à un rayon orbital de 10‎ ‎000 km. Sa période de révolution est de 2,8 heures. À quelle vitesse se déplace le satellite? Donne ta réponse au kilomètre par seconde près.

Q2:

Titan est la plus grande lune de Saturne. Elle a une orbite à peu près circulaire et tourne autour de Saturne à une distance de 1‎ ‎220‎ ‎000 km avec une période de 15,9 jours. À quelle vitesse Titan se déplace-t-elle le long de son orbite? Donne ta réponse au kilomètre par seconde près.

Q3:

Ce tableau montre des données sur Titan, le plus grand satellite naturel de Saturne. En utilisant ces données, calcule la période orbitale de Titan autour de Saturne. On fait l'hypothèse d'une orbite circulaire. Donne ta réponse en nombre entier de jours.

Titan (lune de Saturne)
diamètre5‎ ‎150 km
rayon orbital1‎ ‎220‎ ‎000 km
vitesse orbitale5,57 km/s
masse1,35×10 kg

Q4:

Un satellite orbite autour de la Terre avec un rayon de 42‎ ‎200 km et une vitesse de 3,1 km/s. L'orbite du satellite est circulaire.

Quel est la circonférence de l'orbite de ce satellite? Donne la réponse en kilomètres et sous forme de notation scientifique avec une décimale pour la mantisse.

  • A2,7×10 km
  • B9,9×10 km
  • C4,2×10 km
  • D5,6×10 km
  • E9,6×10 km

Quelle est la période orbitale. Donne la réponse en heures, arrondi en nombre entier d'heure.

Q5:

Parmi les formules suivantes, laquelle permet d'exprimer la vitesse orbitale d’un satellite décrivant une orbite circulaire autour d’une planète en fonction de son rayon et de sa période orbitale? 𝑇 représente la période orbitale, 𝑣 la vitesse orbitale et 𝑟 le rayon orbital.

  • A𝑣=𝑝𝑖𝑟𝑇
  • B𝑣=𝑟𝑇
  • C𝑣=𝑇2𝑝𝑖𝑟
  • D𝑣=2𝑝𝑖𝑟𝑇
  • E𝑣=𝑇2𝑝𝑖𝑟

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