Bon le prof a pas l'air très chaud pour vous répondre donc je vais vous répondre moi même
:
D'abord j'ai fait bcp de recherches, c'est vraiment des concepts physiques assez poussés donc ne vous cassez pas trop la tête non plus ça sert à rien. En tout cas, il y a une certitude c'est que l'énergie potentielle de gravitation pour un satellite est bien < 0, ça vous devez le retenir ça revient bcp sur bcp de sites différents 1. Origine à +oo
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La Lune a une énergie potentielle car elle est placée à une certaine distance r de la Terre. Maintenant en se plaçant à une distance qui tend vers l'infini r-> +oo, alors Ep -> 0 tend vers 0 car la Terre n'exerce plus du tout d'attraction gravitationnelle sur la Lune.
On prend comme point de référence le point à l'infini et on va étudier l'énergie potentielle qu'il faut apporter à la lune pour la faire venir de l'infini et l'approcher de la Terre. On note le déplacement de la lune Δr.
Le travail de la force est égal au produit scalaire de la force et du déplacement Δr
On voit sur le schéma que le vecteur F et le vecteur Δr sont de même sens, ainsi, en faisant le produit on a le signe + :
On note W le travail à fournir pour aller de +oo jusqu'à amener la Lune à une distance r de la Terre.
W correspond à l'intégral de la force :
Et :
L'expression finale est donc :
Si on en revient à l'énergie potentielle, celle-ci est nulle à l'infini, en revanche, si l'on augmente l'altitude de l'objet, Ep augmente également. Comment peut on avoir une Ep qui augmente tout en finissante à 0 à la fin ? C'est de partir d'une Ep négative.
2.Maintenant si l'on part de l'origine de la terre, r et F sont de signes opposés donc :
La force est négative.
En appliquant la formule :
Ensuite, tu supprimes les signes - ce qui fait que tu as :
Et en réalisant l'intégral, tu tombes bien sur un signe négatif de l'énergie potentielle.
Je suis consciente qu'il doit rester bcp de doutes pour vous mais je ne peux pas faire plus désolé
. Retenez bien que l'énergie potentielle est négative dans tous les cas pour les satellites et c'est déjà très bien
Le prof a bien précisé qu'au concours ce sera plus simple