Correction d'un exo et corrigé d'un autre (satellite non géostationnaire)
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e3289441a5
@ -1857,9 +1857,16 @@ On lâche la première à vitesse initiale nulle. Calculez la vitesse de la seco
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\end{exos}
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\begin{exos}
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Un satellite en orbite basse (non géostationnaire) se trouve à une altitude de \SI{5}{\kilo\metre} au-dessus de la surface de la Terre. À quelle vitesse par rapport au sol se déplace-t-il ?
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Un satellite en orbite basse (non géostationnaire) se trouve à une altitude de \SI{5}{\kilo\metre} au-dessus du plus haut sommet terrestre (Everest~: \SI{8}{\kilo\metre}). À quelle vitesse par rapport au sol se déplace-t-il ? On suppose le mouvement circulaire uniforme. Réponse~: \SI{28433}{\kilo\metre\per\hour}.
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\begin{solos}
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Un autre corrigé de test.
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La seconde loi de Newton est constituée de la force de gravitation qui maintient le satellite en rotation et d'une accélération considérée comme issue d'un mouvement circulaire uniforme de rayon~:
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\[r=R_{Terre}+r_{Everest}+r_{sat.}=6371+8+5=\SI{6384}{\kilo\metre}\]
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Ainsi, elle s'écrit~:
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\begin{align*}
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F&=G\cdot \frac{m_{sat.}\cdot M_{Terre}}{r^2}=m_{sat.}\cdot\frac{v^2}{r}=m\cdot a\\
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&\rightarrow 6,67\cdot 10^{-11}\cdot\frac{5,97\cdot 10^{24}}{6384\cdot 10^3}=v^2\\
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&\rightarrow v=\SI{7898}{\metre\per\second}=\SI{28433}{\kilo\metre\per\hour}
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\end{align*}
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\end{solos}
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\end{exos}
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@ -1991,7 +1998,7 @@ On lâche la première à vitesse initiale nulle. Calculez la vitesse de la seco
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\item Quelle est l'énergie perdue par le bob pendant les descentes et d'où vient-elle ?
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\item Estimez la force de frottement qui s'exerce sur le bob si on imagine que la vitesse finale du bob est de \SI{200}{\kilo\metre\per\hour}.
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\end{enumerate}
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Réponses~: \SI{2452500}{\joule} et \SI{106,3}{\newton}
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Réponses~: \SI{2452500}{\joule} et \SI{139,6}{\newton}
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\begin{solos}
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Le travail de l'équipe pour remonter le bobsleigh du bas de la piste à son point de départ sert à augmenter l'énergie potentielle du bob. On néglige les frottement exercés sur le véhicule de transport. Ainsi, on a~:
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\begin{align*}
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@ -2013,12 +2020,13 @@ On lâche la première à vitesse initiale nulle. Calculez la vitesse de la seco
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qui est bien supérieure à celle fournie pour augmenter la vitesse.
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\medskip
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La différence d'énergie potentielle et cinétique, soit 1'117'200-925'926 = \SI{191274}{\joule}, est perdue dans le frottement.
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La différence d'énergie potentielle et cinétique, soit d'énergie mécanique~:\[\Delta E_{mec}=1'117'200-925'926 = \SI{251274}{\joule}\]
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est perdue dans le frottement.
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Comme la distance sur laquelle il s'exerce est de \SI{1800}{\metre}, on peut calculer la force de frottement moyenne par~:
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\begin{align*}
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A_{fr}&=F_fr\cdot d\;\Rightarrow\\
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F_{fr}&=\frac{A_{fr}}{d}=\frac{191'274}{1'800}=\SI{106,3}{\newton}
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F_{fr}&=\frac{A_{fr}}{d}=\frac{251'274}{1'800}=\SI{139,6}{\newton}
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\end{align*}
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C'est évidemment une estimation.
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\end{solos}
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@ -1857,9 +1857,16 @@ On lâche la première à vitesse initiale nulle. Calculez la vitesse de la seco
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\end{exos}
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\begin{exos}
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Un satellite en orbite basse (non géostationnaire) se trouve à une altitude de \SI{5}{\kilo\metre} au-dessus de la surface de la Terre. À quelle vitesse par rapport au sol se déplace-t-il ?
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Un satellite en orbite basse (non géostationnaire) se trouve à une altitude de \SI{5}{\kilo\metre} au-dessus du plus haut sommet terrestre (Everest~: \SI{8}{\kilo\metre}). À quelle vitesse par rapport au sol se déplace-t-il ? On suppose le mouvement circulaire uniforme. Réponse~: \SI{28433}{\kilo\metre\per\hour}.
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\begin{solos}
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Un autre corrigé de test.
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La seconde loi de Newton est constituée de la force de gravitation qui maintient le satellite en rotation et d'une accélération considérée comme issue d'un mouvement circulaire uniforme de rayon~:
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\[r=R_{Terre}+r_{Everest}+r_{sat.}=6371+8+5=\SI{6384}{\kilo\metre}\]
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Ainsi, elle s'écrit~:
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\begin{align*}
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F&=G\cdot \frac{m_{sat.}\cdot M_{Terre}}{r^2}=m_{sat.}\cdot\frac{v^2}{r}=m\cdot a\\
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||||
&\rightarrow 6,67\cdot 10^{-11}\cdot\frac{5,97\cdot 10^{24}}{6384\cdot 10^3}=v^2\\
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&\rightarrow v=\SI{7898}{\metre\per\second}=\SI{28433}{\kilo\metre\per\hour}
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\end{align*}
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\end{solos}
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\end{exos}
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@ -1991,7 +1998,7 @@ On lâche la première à vitesse initiale nulle. Calculez la vitesse de la seco
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\item Quelle est l'énergie perdue par le bob pendant les descentes et d'où vient-elle ?
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||||
\item Estimez la force de frottement qui s'exerce sur le bob si on imagine que la vitesse finale du bob est de \SI{200}{\kilo\metre\per\hour}.
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||||
\end{enumerate}
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||||
Réponses~: \SI{2452500}{\joule} et \SI{106,3}{\newton}
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Réponses~: \SI{2452500}{\joule} et \SI{139,6}{\newton}
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\begin{solos}
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||||
Le travail de l'équipe pour remonter le bobsleigh du bas de la piste à son point de départ sert à augmenter l'énergie potentielle du bob. On néglige les frottement exercés sur le véhicule de transport. Ainsi, on a~:
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\begin{align*}
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@ -2013,12 +2020,13 @@ On lâche la première à vitesse initiale nulle. Calculez la vitesse de la seco
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qui est bien supérieure à celle fournie pour augmenter la vitesse.
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\medskip
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La différence d'énergie potentielle et cinétique, soit 1'117'200-925'926 = \SI{191274}{\joule}, est perdue dans le frottement.
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La différence d'énergie potentielle et cinétique, soit d'énergie mécanique~:\[\Delta E_{mec}=1'117'200-925'926 = \SI{251274}{\joule}\]
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est perdue dans le frottement.
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Comme la distance sur laquelle il s'exerce est de \SI{1800}{\metre}, on peut calculer la force de frottement moyenne par~:
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\begin{align*}
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||||
A_{fr}&=F_fr\cdot d\;\Rightarrow\\
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||||
F_{fr}&=\frac{A_{fr}}{d}=\frac{191'274}{1'800}=\SI{106,3}{\newton}
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||||
F_{fr}&=\frac{A_{fr}}{d}=\frac{251'274}{1'800}=\SI{139,6}{\newton}
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\end{align*}
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||||
C'est évidemment une estimation.
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\end{solos}
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@ -2484,14 +2492,15 @@ Les valeurs des c\oe fficients de dilatation thermique sont celles du tableau \r
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Le bilan thermique s'écrit~:
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\begin{align*}
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m_{eau}\cdot c_{eau}\cdot (\theta_{eq.}-20)+m_?\cdot c_?\cdot (\theta_{eq.}-80)&=0\\
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0,2\cdot 4180\cdot (21,55-20)&\\
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+0,05\cdot c_?\cdot (21,55-80)&=0\\
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||||
0,2\cdot 4180\cdot (21,55-20)&+\\
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||||
0,05\cdot c_?\cdot (21,55-80)&=0\\
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1295,8-2,92\cdot c_?&=0
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\end{align*}
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Ainsi, la chaleur massique vaut~:
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\[c_?=\frac{1295,8}{2,92}=\SI{444}{\joule\celsius\per\kilo\gram}\]
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En consultant le tableau \ref{tabchaleurmassique}, page \pageref{tabchaleurmassique}, on constate qu'il s'agit de fer.
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\end{solos}
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||||
En consultant le tableau \ref{chaleurmassique}, page \pageref{chaleurmassique}, on constate qu'il s'agit de fer.
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\end{exos}
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}
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Binary file not shown.
Binary file not shown.
@ -644,7 +644,14 @@
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\end{Solution OS}
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\begin{Solution OS}{17}
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Un autre corrigé de test.
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La seconde loi de Newton est constituée de la force de gravitation qui maintient le satellite en rotation et d'une accélération considérée comme issue d'un mouvement circulaire uniforme de rayon~:
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||||
\[r=R_{Terre}+r_{Everest}+r_{sat.}=6371+8+5=\SI{6384}{\kilo\metre}\]
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||||
Ainsi, elle s'écrit~:
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||||
\begin{align*}
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||||
F&=G\cdot \frac{m_{sat.}\cdot M_{Terre}}{r^2}=m_{sat.}\cdot\frac{v^2}{r}=m\cdot a\\
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||||
&\rightarrow 6,67\cdot 10^{-11}\cdot\frac{5,97\cdot 10^{24}}{6384\cdot 10^3}=v^2\\
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||||
&\rightarrow v=\SI{7898}{\metre\per\second}=\SI{28433}{\kilo\metre\per\hour}
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||||
\end{align*}
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\end{Solution OS}
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\begin{Solution OS}{18}
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@ -676,12 +683,13 @@
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qui est bien supérieure à celle fournie pour augmenter la vitesse.
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\medskip
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La différence d'énergie potentielle et cinétique, soit 1'117'200-925'926 = \SI{191274}{\joule}, est perdue dans le frottement.
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La différence d'énergie potentielle et cinétique, soit d'énergie mécanique~:\[\Delta E_{mec}=1'117'200-925'926 = \SI{251274}{\joule}\]
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||||
est perdue dans le frottement.
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Comme la distance sur laquelle il s'exerce est de \SI{1800}{\metre}, on peut calculer la force de frottement moyenne par~:
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||||
\begin{align*}
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||||
A_{fr}&=F_fr\cdot d\;\Rightarrow\\
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||||
F_{fr}&=\frac{A_{fr}}{d}=\frac{191'274}{1'800}=\SI{106,3}{\newton}
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||||
F_{fr}&=\frac{A_{fr}}{d}=\frac{251'274}{1'800}=\SI{139,6}{\newton}
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\end{align*}
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||||
C'est évidemment une estimation.
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