Chapitre 8 (Suite)
Forces centrales et mouvements des planètes
Chapitre 8 (Suite)
Forces centrales et mouvements des planètes
   
 

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MÉCANIQUE

 
 
 

CHAPITRE VIII:

FORCES CENTRALES ET MOUVEMENTS DES PLANÈTES

I - FORCE CENTRALE :

    1- Définition : 
Une force est dite centrale ( ou champ de forces central) si :
· elle est toujours portée par la droite joignant le point matériel à un point fixe O ( appelé centre de force).
· Son module ne dépend que de la distance r : (pas de q ou de j )

    2- Propriétés des champs de forces centraux :
      
1- La trajectoire (ou orbite) du point matériel est plane.
     2- Le moment est constant.
     3- La loi des aires est valable.


II- MOUVEMENT A ACCÉLÉRATION CENTRALE : 
   
C'est le cas des planètes qui décrivent des ellipses dont le soleil est un foyer.
Dans ce cas, l'accélération est proportionnelle à 

    1- DÉFINITIONS :  

                      Si l'accélération d'un mobile passe toujours par un point fixe O, le mouvement est dit à accélération centrale et O est le centre des accélérations .
   ·  1er cas : si passe toujours par O Þ mouvement rectiligne . à rejeter.
   ·  2ème cas : n'est pas colinéaire avec Þ trajectoire plane.

 

         est constant et il est toujours perpendiculaire à   .C'est la première loi de KEPLER.

 

     Conclusion : lorsque l'accélération d'un mobile est centrale, alors le mouvement s'effectue dans un plan fixe passant par le centre des accélérations

 

   2- Loi des aires :

  Utilisons les coordonnées polaires ( r ,q ) ou bien les coordonnées cylindriques avec 

  z = 0 .

 

  3- Formules de Binet :
On considère qui sera utilisée pour éliminer le temps dans

 

 

 

    Remarque : Si on donne a en fonction de r et de q, la formule définit l'équation différentielle de la trajectoire et la loi des aires permet de déterminer la loi horaire.

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