Ds n ° 7 seconde 2011/2012
ex 1: Objectif Vénus (d'après un article de Wikipedia) corrigé
La distance de Vénus au Soleil est de 0,728 UA (unité
astronomique), avec une période de révolution autour du soleil de 224,7 jours. Une unité
astronomique UA = 1,50x1011 m. Vénus est une planète tellurique, comme le sont également Mercure, la Terre et Mars. Elle possède un champ magnétique très faible et n'a aucun satellite naturel. Cette planète est appelée 'étoile du
berger',elle se voit facilement dans le ciel.
1) Démontrer que la distance d entre le
centre d'inertie du soleil et celui de Vénus est d = 1,09x1011m.
2) Exprimer la force d'interaction
gravitationnelle du soleil sur Vénus FS/V puis la calculer.
Données: constante de gravitation
universelle G = 6,67x10-11 SI; masse de Vénus mV =
4,86x1024 kg; masse du soleil mS
= 1,99x1030 kg.
3) Représenter sur le schéma ci contre sans soucis d'échelle le vecteur
force d'interaction gravitationnelle du soleil sur Vénus.
4) S étant le centre d'inertie du soleil
et V celui de Vénus donner les 4 caractéristiques du vecteur force
d'interaction gravitationnelle du soleil sur Vénus.
5) Quelle est l'expression et la valeur de
la force d'interaction gravitationnelle de Vénus sur le soleil ?
L'atmosphère de
Vénus est la plus épaisse de celle de
toutes les planètes telluriques, avec une pression au sol atteignant 9,3 MPa (91,8 atm) au niveau de référence des
altitudes vénusiennes. Cette atmosphère est composée d'environ 96,5 %
de dioxyde de carbone de formule brute CO2 et 3,5 % de diazote de formule brute N2, avec de faibles concentrations de dioxyde de
soufre de formule brute SO2 et
de divers autres gaz. Elle contient d'épaisses couches nuageuses opaques
constituées de gouttelettes de dioxyde de soufre et d'acide sulfurique (H2SO4)
surmontées d'une brume de cristaux de glace d'eau qui donne à la planète son aspect laiteux lorsqu'on l'observe
depuis l'espace. Ces nuages réfléchissent l'essentiel du rayonnement solaire, de sorte que la puissance solaire
parvenant au sol sur Vénus représente moins de 45 % de celle reçue au sol
sur Terre, et est même inférieure d'un quart à celle reçue à la surface de
la planète Mars1. Vénus est presque aussi grande que la Terre — son diamètre représente
95 % de celui de notre planète — et a une masse équivalente aux quatre
cinquièmes de celle de la Terre. Sa surface est dissimulée sous d'épaisses
couches de nuages très réfléchissants qui lui confèrent une magnitude apparente(luminosité)
dans le ciel pouvant atteindre -4,6, valeur dépassée uniquement
par la Lune et le
Soleil. Compte tenu de sa composition et de sa structure, cette atmosphère
génère un très puissant effet de
serre à l'origine des températures les
plus élevées mesurées à la surface d'une planète du Système solaire : près
de 740 K(environ
465 °C) en
moyenne à la surface — supérieures à celles de Mercure, pourtant plus proche encore du Soleil,
où les températures culminent à 700 K(environ 425 °C) — et
ceci bien que l'atmosphère ne laisse passer que le quart de l'énergie solaire
incidente.
6) Quels sont les éléments chimiques
présents dans l'atmosphère de Vénus
7) Quels sont par ordre croissant de
luminosité les 3 corps les plus brillants vue de la Terre? Pourquoi Vénus
parait-elle aussi brillante dans le ciel?
8) Sachant que la vitesse de rotation de
Vénus autour du soleil est constante, quel est le mouvement du centre d'inertie
de Vénus dans le référentiel héliocentrique.