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Séance de cours

Forces gravitationnelles et dynamique orbitale

Dans cours

PHYS-100: Physique avancée I (mécanique)

La Physique Générale I (avancée) couvre la mécanique du point et du solide indéformable. Apprendre la mécanique, c'est apprendre à mettre sous forme mathématique un phénomène physique, en modélisant la situation et appliquant les lois de la physique. ...

Description

Cette séance de cours couvre l'attraction gravitationnelle du soleil, les forces entre les planètes et la dynamique orbitale. Les sujets abordés comprennent la conservation des quantités dynamiques, les orbites elliptiques et les expressions énergétiques mécaniques. Les exercices consistent à calculer les forces, les vitesses et les distances en mécanique céleste.

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Enseignant·e

Paolo Ricci

Paolo Ricci earned his masters degree in nuclear engineering at the Politecnico di Torino, Turin (Italy) in 2000. His doctoral studies were conducted at the Los Alamos National Laboratory, with focus on kinetic simulation of magnetic reconnection in the Earth's magnetotail. He spent two-and-a-half years as a postdoctoral researcher at Dartmouth College's Department of Physics and Astronomy, where he worked on gyrokinetic simulations of the Z pinch. He joined the EPFL's Swiss Plasma Center (SPC), as a EURATOM fellow in 2006, was named Tenure Track Assistant Professor in June 2010, and Associate Professor in August 2016. He is at the head of the SPC theory group. Paolo Ricci is the recipient of the 2016 Section de Physique Teaching Prize and of the 2021 Craie d'Or award from the EPFL physics bachelor students.

Source officielle

Concepts associés (32)

Mécanique spatiale

La mécanique spatiale, aussi dénommée astrodynamique, est, dans le domaine de l'astronomie et de l'astronautique, la science qui a trait à l'étude des mouvements. C'est une branche particulière de la mécanique céleste qui a notamment pour but de prévoir les trajectoires des objets spatiaux tels que les fusées ou les engins spatiaux y compris les manœuvres orbitales, les changements de plan d'orbite et les transferts interplanétaires.

Orbite

vignette|La Station spatiale internationale en orbite au-dessus de la Terre. En mécanique céleste et en mécanique spatiale, une orbite () est la courbe fermée représentant la trajectoire que dessine, dans l'espace, un objet céleste sous l'effet de la gravitation et de forces d'inertie. Une orbite est ainsi la courbe tracée par une trajectoire périodique. Dans le Système solaire, la Terre, les autres planètes, les astéroïdes et les comètes sont en orbite autour du Soleil.

Orbite elliptique

En mécanique céleste et en mécanique spatiale, une orbite elliptique est une orbite dont l'excentricité est inférieure à 1 et non nulle. L'astronome andalou et musulman Al-Zarqali du suggère et affirme déjà que les orbites planétaires sont des ellipses. L'ellipticité des orbites héliocentriques de la Terre et des autres planètes du Système solaire a été découverte par l'astronome allemand et protestant Johannes Kepler (1571-1630), à partir des observations de l'orbite de la planète Mars.

Champ gravitationnel

En physique classique, le champ gravitationnel ou champ de gravitation est un champ réparti dans l'espace et dû à la présence d'une masse susceptible d'exercer une influence gravitationnelle sur tout autre corps présent à proximité (immédiate ou pas). L'introduction de cette grandeur permet de s'affranchir du problème de la médiation de l'action à distance apparaissant dans l'expression de la force de gravitation universelle.

Onde gravitationnelle

En physique, une onde gravitationnelle, appelée parfois onde de gravitation, est une oscillation de la courbure de l'espace-temps qui se propage à grande distance de son point de formation. Albert Einstein a prédit l'existence des ondes gravitationnelles en : selon sa théorie de la relativité générale qu’il venait de publier, de même que les ondes électromagnétiques (lumière, ondes radio, rayons X, etc.) sont produites par les particules chargées accélérées, les ondes gravitationnelles seraient produites par des masses accélérées et se propageraient à la vitesse de la lumière dans le vide.

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Séances de cours associées (44)

Mécanique céleste : la loi gravitationnelle de Newton

Explore le moment angulaire et la loi de la gravitation de Newton, montrant la dérivation de l'expression de la force gravitationnelle et ses implications pour les corps célestes.

Motion centrale: Trajectoires et énergie

Explore les propriétés du mouvement central, la conservation de l'énergie et la détermination des paramètres de trajectoire basée sur l'énergie mécanique et l'élan angulaire.

Conservation de l'énergie et potentiel de la force

Explore l'énergie cinétique, le travail, le potentiel de la force et la stabilité de l'équilibre en mécanique, en mettant l'accent sur la conservation de l'énergie et l'impact de la force sur les systèmes.

Mouvement central : Moment angulaire et moment cinétique

Explore le mouvement central, en se concentrant sur le moment de force, le moment cinétique et les propriétés du mouvement, y compris la formule de Binet et les approches historiques et modernes.

Équations de champ gravitationnelles

Couvre la formulation des équations de champ gravitationnel et le mouvement des particules dans les champs gravitationnels.

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Concepts associés (32)

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