Objectif du TP: explorer les capacités de Orbit Xplorer en jouant avec la mécanique céleste

Centre de masse

On considère un système à 2 corps: A et B.
Chaque corps est caractérisé par ses caractéristiques: Ma et Mb, Va et Vb, Aa et Ab,...

Système à deux corps
  • Créez votre propre système à deux corps (réel ou imaginaire) en plaçant deux corps de votre choix, avec les conditions initiales de votre choix. Lors de la simulations, les deux corps de doivent pas rentrer en collision, ni s'écarter indéfiniment (Attention aux positions ainsi qu'aux vitesses initiales).
  • En fonction du points de vue adopté (dans le panneau de configuration de la simulation), décrivez les allures des orbites observées et commentez les (trajectoires, vitesses relatives, référentiel,...).
Centre de gravité
  • Rappelez la définition d'un référentiel Galiléen.

Notre système stéllaire est ici isolé, par rapport à l'univers. Donc il existe un référentiel Galiléen permettant de le décrire.

  • Comment peut-on alors décrire la trajectoire de ce référentiel dans l'univers?

Reconsidérez votre système à deux corps précédant, et modifier les masses des deux corps pour avoir des rapports de masse de 1, 2, 1/2, 1/5, 5.

  • Comment évolue la position du centre de masse du système? Peut-on la prévoir?
  • Définissez et calculez le centre de gravité du système. Conclure.
  • Parmi les propositions de visualisation de la simulation, il vous est proposé un point de vue Galiléen, lequel est-ce, et pourquoi?
Centre de masse
  • En considérant les résultats précédents, où se situe le centre de masse du système Terre-Lune? Quel est la trajectoire du Soleil dans notre système solaire?

Application de l'étude de système à deux corps à l'étude des exo-planètes.

De plus en plus d'exo-planètes sont découvertes actuellement par les astronomes, en partie grâce à l'augmentation de la résolution des instruments d'observations, et en partie grâce à l'augmentation des capacités de calculs et de traitements des données des ordinateurs actuels. Cependant, il est difficile, de part leur petites tailles, d'aller les observer directement. On ne peut donc mesurer leur taille par l'observation direct.

Si l'on remonte dans le temps, on peut se rappeler aussi que les planètes les plus éloignées du systèmes solaire ont été découvertes grâce aux prédictions de leurs trajectoires. Ces prédictions ont été faites en calculant la masse et l'orbite du corps céleste nécessaire pour expliquer les perturbations observer sur les planètes déjà connues. La présence de corps céleste dans les direction prévue venant alors confirmer les prédictions des astronomes.

L'objectif de l'exercice présent est de déterminer les caractéristiques d'une exo-planète, à partir des informations que peuvent avoir les astronomes.

Charger la simulation... trucmuche