Loi de gravitation universelle et la vitesse d'un satellite By Peter Asfour:
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La loi de gravitation universelle, découverte par Isaac Newton, a révolutionné notre compréhension de la manière dont les objets se déplacent dans l’espace. Cette loi énonce que tout objet doté d’une masse exerce une force d’attraction gravitationnelle sur tout autre objet doté d’une masse. Cette force est directement proportionnelle au produit des masses des deux objets et inversement proportionnelle au carré de la distance qui les sépare.
En ce qui concerne la vitesse d’un satellite en orbite autour d’une planète, cette loi de gravitation universelle joue un rôle clé. En effet, la vitesse d’un satellite en orbite dépend de l’interaction entre la force gravitationnelle et la force centrifuge. La force centrifuge résulte de la tendance d’un objet en mouvement à se déplacer en ligne droite.
Plus précisément, la vitesse d’un satellite en orbite est déterminée par la force gravitationnelle exercée par la planète autour de laquelle il orbite. En d’autres termes, plus la planète est massive, plus la force gravitationnelle exercée sur le satellite est grande, ce qui impacte sa vitesse en orbite.
La formule mathématique qui régit la vitesse d’un satellite en orbite, connue sous le nom de “Troisième loi de Kepler”, est directement liée à la loi de gravitation universelle énoncée par Newton. Selon cette loi, la vitesse d’un satellite en orbite est proportionnelle à la racine carrée de la masse de la planète autour de laquelle il orbite, et inversement proportionnelle à la distance entre le satellite et la planète.
En outre, cette loi de gravitation universelle et la vitesse d’un satellite en orbite ont également des implications pratiques dans le domaine de l’astronautique. En effet, pour placer un satellite en orbite autour de la Terre, les ingénieurs doivent prendre en compte la force gravitationnelle de la Terre pour calculer la vitesse nécessaire à un satellite pour rester en orbite.
En conclusion, la loi de gravitation universelle, énoncée par Isaac Newton, est étroitement liée à la vitesse d’un satellite en orbite autour d’une planète. Cette loi régit l’interaction entre la force gravitationnelle et la force centrifuge, et impacte directement la vitesse à laquelle un satellite orbite autour d’une planète. C’est grâce à cette compréhension scientifique que nous pouvons aujourd’hui lancer des satellites en orbite autour de la Terre et explorer l’espace avec précision.
Les Satellites artificiels
Le rêve de l’homme était de découvrir l’espace autour de lui. Il a développé les appareils d’observation et aussi a développé les fusées qui sont propulsées avec un vaisseau spatial pour qu’il tourne autour de la Terre ou il est lancé à des distances plus grandes pour arriver à une autre planète comme Mars par exemple.
Le 4 Octobre 1957 le monde s’est réveillé sur une surprise, la réussite d’envoyer un satellite artificiel (Spoutnik) à l’espace et c’était le premier satellite de la planète Terre. Après cela l’homme a réussi d’envoyer d’autres satellites, il a aussi réussi de descendre sur la surface de la lune. Les découvertes de l’espace se continuent avec de grand succès.
L’idée de la libération d’un satellite artificiel
Il a imaginé qu’en lançant un projectile d’un canon dans un plan horizontal du sommet d’une montagne, il tombe en chute libre et prend une trajectoire courbée vers la terre. Si la vitesse du lancement augmente alors il arrive à la terre en un point plus loin et il suit une trajectoire moins courbée et lorsque la courbe de la trajectoire du projectile est égale à la courbe de la surface de la terre il tourne dans une orbite fixe, il devient un satellite de la terre. Il ressemble dans sa rotation autour de la Terre à la rotation de la lune autour d’elle c’est pour cela il s’appelle le satellite artificiel.
Supposons qu’il y a un satellite artificiel de masse (m) qui se déplace avec une vitesse (v) dans une orbite circulaire de rayon (r) autour de la Terre de masse (M)
On remarque que la force d’attraction entre le satellite et la Terre est perpendiculaire au mouvement du satellite et le fait déplacer dans son orbite circulaire, c.à.d. que la force d’attraction entre le satellite et la Terre est la-même que la force centripète
Facteurs de variation de la vitesse du satellite artificiel pendant sa rotation autour de la Terre :
La vitesse du satellite dans son orbite ne dépend pas de sa masse mais dépend des facteurs suivants:
1- la masse de la planète où il tourne autour d’elle.
2- la hauteur du satellite artificiel du centre de la planète où il tourne autour d’elle.
L’importance des satellites artificiels
L’utilisation des satellites artificiels a réalisé une réelle révolution dans plusieurs domaines. Le satellite artificiel est considéré comme une très haute tour qu’on peut l’utiliser pour émettre et recevoir les télécommunications. Il se trouve plusieurs genres de satellites dont on peut citer parmi eux :
Les satellites artificiels ont plusieurs avantages dans les différents domaines
1- Les satellites de télécommunications :
Ils permettent la transmission des programmes de télévision, de radio et les téléphonies de n’importe quel lieu vers un autre à surface de la terre.
2- Les satellites astronomiques :
Ce sont des énormes télescopes qui se déplacent dans l’espace, et ils peuvent photographier l’espace avec précision.
3- Les satellites de télédétections à distance :
Sont utilisés dans l’étude et la surveillance des émigrations des oiseaux, déterminer les sources naturelles et leurs distributions, surveiller les récoltes pour les protéger des dangers du climat et étudier la formation des cyclones.
4- Les satellites d’exploration et d’espionnage :
Ce sont des satellites artificiels dont leur rôle est d’épargner les informations dont les Commandements politiques et militaires ont besoin dans leurs décisions et la direction des guerres.
5- Les sciences, la technologie et la société :
Les satellites artificiels ont aidé au changement de la vie à la surface de la terre. Ces satellites qui tournent très loin de toi à des centaines de kilomètres influent sur tous les domaines de ta vie quotidienne ce sont ceux qui te permettent de voir les programmes de T.V. de suivre les nouvelles internationales, savoir l’état du climat et t’aident à utiliser l’Internet et ton portable. Aussi Ils sont utilisés pour déterminer ta position en utilisant l’appareil GPS ou voir ta maison de l’espace en employant le programme de Google (Google Earth …) et plusieurs autres que cela.
Resume
Peter Asfour is a physics Teacher in french school
In 2019 – 2020
SACRE COEUR – SACRÉ-COEUR HÉLIOPOLIS
https://sacrecoeurhelio.co
Sacré-cœur Ghamra
Collège de la Sainte Famille – JÉSUITES
https://www.jesuitescsf.com
Mère de Dieu
Collège de Saint Joseph
Peter Asfour is teaching Physics in french Since 2006
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