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Énergie des satellites

Fait partie de la section Mécanique du Journey Physics de Coddy. Leçon 93 sur 97.

Sur une orbite circulaire :

K=GMm2r,U=−GMmr,E=K+U=−GMm2rK = \frac{GMm}{2r}, \quad U = -\frac{GMm}{r}, \quad E = K + U = -\frac{GMm}{2r}

Ainsi, U=−2K\relax U = -2K et E=−K\relax E = -K.

Trois barres d’énergie pour un satellite en orbite circulaire : l’énergie cinétique K au-dessus de zéro, l’énergie potentielle U en dessous de zéro et deux fois plus longue, et l’énergie totale E en dessous de zéro et aussi longue que K

Sur une orbite circulaire, U = −2K, donc E = K + U = −K.

Une orbite plus élevée a une ee plus proche de zéro. Placer un satellite sur une orbite plus élevée nécessite l’énergie W=E2−E1\relax W = E_2 - E_1, même s’il finit par aller moins vite.

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Défi

Un satellite sur une orbite circulaire possède une énergie totale de −12 GJ-12\ \mathrm{GJ} (−1.2×1010 J-1.2 \times 10^{10}\ \mathrm{J}). Son moteur le fait passer sur une orbite circulaire située 3 fois plus loin du centre de la planète. En mesurant les rayons en unités de la première orbite (r1=1\relax r_{1} = 1, r2=3\relax r_{2} = 3), trouve l'énergie WW ajoutée par le moteur.

Essayez vous-même

Physics diagram: orbit, planet, satellite, path

Isole WW

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