Physique : Mouvement dans un champ uniforme. Mécanique céleste, lois de Kepler.

Triton, satellite de Neptune. - Exercice 1

40 min
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Triton est un satellite de Neptune dont on a observé que la trajectoire était circulaire et dont on a mesuré le rayon r=3,55×105kmr=\mathrm{3,55\times 10^{5}\, km} et la période est T=5,88jT=\mathrm{5,88\, j}. Neptune a un rayon R=2,47×104kmR=\mathrm{2,47\times 10^{4}\, km}, une période de révolution de 165ans\mathrm{165\,ans} et une période de rotation propre de 17,8h\mathrm{17,8\,h}, une masse MM. On rappelle G=6,67×1011S.I.G=\mathrm{6,67\times 10^{-11}\, S.I.}.
Question 1

Dans quel référentiel (considéré comme galiléen), le mouvement de Triton est-il circulaire ?

Correction
Question 2

Quelle force subit Triton ? Faire un schéma explicatif et donner l'expression de la norme de cette force.

Correction
Question 3

Appliquer la deuxième loi de Newton au système que constitue Triton, et la projeter sur les deux axes du repère de Frenet. En déduire que le mouvement est uniforme et que v=GMrv=\sqrt{\frac{GM}{r}}.

Correction
Question 4

Vérifier que T2r3=4π2GM\frac{T^2}{r^3}=\frac{4\pi^2}{GM}. Nommer cette loi.

Correction
Question 5

En déduire la masse de Neptune.

Correction