Troisième loi de Kepler : comparer, puis peser un astre

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Énoncé

Deux satellites et décrivent des orbites circulaires autour de la Terre, avec . On donne par ailleurs, pour la Lune, un rayon orbital et une période de révolution jours. On prendra en unités du Système International, et jour . 1) Énoncer la troisième loi de Kepler pour des orbites circulaires. 2) Calculer le rapport des périodes des deux satellites. 3) Calculer le rapport de leurs vitesses orbitales. 4) Le rapport dépend-il du satellite considéré ? De quoi dépend-il ? 5) Déterminer la masse de la Terre à partir des données relatives à la Lune.

إرشادات

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1 الإرشاد 1
La troisième loi donne $T \propto r^{3/2}$ : multiplier le rayon par quatre multiplie la période par $4^{3/2}$, soit huit.
2 الإرشاد 2
La vitesse varie en $\dfrac{1}{\sqrt{r}}$ : plus une orbite est haute, plus le satellite y va lentement. Le rapport $\dfrac{T^{2}}{r^{3}}$ ne dépend que de la Terre.

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الطريقة — من أين نبدأ

La troisième loi donne : multiplier le rayon par quatre multiplie la période par , soit huit.

La vitesse varie en : plus une orbite est haute, plus le satellite y va lentement. Le rapport ne dépend que de la Terre.

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