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Séance de cours

Forces gravitationnelles : Mécanique orbitale

Dans cours

PHYS-101(j): Physique générale : mécanique

Le but du cours de physique générale est de donner à l'étudiant les notions de base nécessaires à la compréhension des phénomènes physiques. L'objectif est atteint lorsque l'étudiant est capable de prévoir quantitativement les conséquences de ces phénomène ...

Description

Cette séance de cours couvre les concepts fondamentaux des forces gravitationnelles, en mettant l'accent sur la mécanique orbitale, y compris les lois de Kepler, le moment d'inertie, le mouvement circulaire et curviligne, et la démonstration de la force gravitationnelle. Il explore également les aspects énergétiques des systèmes gravitationnels, tels que les énergies potentielles et cinétiques, et le transfert d'orbites par transfert de Hohmann. La séance de cours se termine par un aperçu des principaux types d'orbites satellitaires, notamment l'orbite de basse Terre (LEO), l'orbite de moyenne Terre (MEO) et l'orbite géostationnaire (GEO).

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Enseignant·e·s (2)

Jean-Paul Richard Kneib

Yves Revaz

Yves Revaz est maître d'enseignement et de recherche au laboratoire d'astrophysique (LASTRO) de l'EPFL. Après des études à l'EPFL, il a soutenu une thèse de doctorat intitulée: "Dynamique des régions externes des galaxies spirales et contraintes sur la matière noire" à l'Observatoire de Genève, sous la direction du Prof. Daniel Pfenniger. Il a ensuite travaillé à l'Observatoire de Paris, au LERMA (Laboratoire d'Etudes du Rayonnement et de la Matière en Astrophysique et Atmosphères) sous la supervision de la Prof. Françoise Combes et s'est intéressé aux écoulement froids dans les amas de galaxies. Il a rejoint le LASTRO en 2007, où, en collaboration avec la Prof. Pascale Jablonka, il a développé un nouveau code TreePM/SPH chemo-dynamique appelé GEAR, dans le but d'étudier l'évolution chimique des galaxies. Sa recherche se focalise actuellement sur l'évolution des galaxies naines et leur lien avec la cosmologie. Yves Revaz et aussi l'auteur de pNbody, une librairie python parallélisée dédiée à l'analyse de larges systèmes N-corps.

Source officielle

Proximité ontologique

Physique

Mécanique (science): Mécanique newtonienne

Concepts associés (32)

Énergie cinétique

En physique, l' est l’énergie que possède un corps du fait de son mouvement dans un référentiel donné. L'énergie cinétique n'est pas un invariant galiléen, c'est-à-dire que sa valeur dépend du référentiel choisi. Son unité est le joule. L'énergie cinétique d'un point matériel dans un référentiel galiléen est égale au travaux des forces appliquées pour faire passer le point du repos à un mouvement. vignette|Les wagons des montagnes russes possèdent une énergie cinétique maximale en bas de leur parcours.

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.

Moment d'inertie

Le moment d'inertie d'un système physique est une grandeur qui caractérise son inertie vis-à-vis des mouvements de rotation, comme sa masse caractérise son inertie vis-à-vis des mouvements de translation. Il dépend de la valeur et de la répartition des masses au sein du système et a pour dimension (produit d'une masse par le carré d'une longueur) ; il s'exprime donc en dans le Système international d'unités.

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.

Constante gravitationnelle

En physique, la constante gravitationnelle, aussi connue comme la constante universelle de gravitation, notée , est la constante de proportionnalité de la loi universelle de la gravitation d'Isaac Newton. Cette constante physique fondamentale apparaît dans des lois de l'astronomie classique qui en découlent (gravité à la surface d'un corps céleste, troisième loi de Kepler), ainsi que dans la théorie de la relativité générale d'Albert Einstein.

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Séances de cours associées (42)

Gravitation

Couvre les lois de Kepler, la force gravitationnelle de Newton et l'analyse circulaire des mouvements.

Momentum angulaire, torque et loi de gravitation

Explore l'élan angulaire, le couple, les lois de Kepler, les forces gravitationnelles et l'expérience d'équilibre Cavendish.

Gravitation et énergie: un potentiel efficace

Couvre la force gravitationnelle, la conservation de l'énergie et l'énergie potentielle efficace dans les chemins elliptiques et paraboliques.

Momentum angulaire, torque et loi de gravitation

Explore les équations du mouvement gravitationnel, la conservation de l'énergie, la vitesse angulaire, les orbites, les effets de relativité, les trous noirs, la dilatation du temps, la cosmologie et l'équilibre rotationnel.

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.

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Concepts associés (32)

Énergie cinétique

Champ gravitationnel

Moment d'inertie

Onde gravitationnelle

Constante gravitationnelle

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