Vitesse orbitale - Définition et Explications

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La vitesse orbitale d'un corps céleste, le plus souvent une planète, un satellite naturel, un satellite artificiel ou une étoile binaire, est la vitesse à laquelle il orbite autour du barycentre d'un système à deux corps, soit donc le plus souvent autour (Autour est le nom que la nomenclature aviaire en langue française (mise à jour) donne...) d'un corps plus massif (Le mot massif peut être employé comme :). L'expression peut être employée pour désigner la vitesse orbitale (La vitesse orbitale d'un corps céleste, le plus souvent une planète, un satellite naturel, un...) moyenne (La moyenne est une mesure statistique caractérisant les éléments d'un ensemble de...) du corps le long de son orbite (En mécanique céleste, une orbite est la trajectoire que dessine dans l'espace un corps...) ou la vitesse (On distingue :) orbitale instantanée, en un point (Graphie) précis de cette orbite.

La vitesse orbitale instantanée peut être determinée par la seconde ( Seconde est le féminin de l'adjectif second, qui vient immédiatement après le premier ou qui...) loi de Kepler, à savoir qu'en une durée déterminée, le segment de droite reliant le barycentre (Le barycentre est un point mathématique (géométrie analytique) construit à partir d'un ensemble...) au corps décrit une surface (Une surface désigne généralement la couche superficielle d'un objet. Le terme a...) constante, quelle que soit la portion de l'orbite que le corps parcourt pendant cette durée. En conséquence, le corps va plus vite près de son périastre que de son apoastre.

La vitesse orbitale moyenne est déterminée soit en connaissant sa période orbitale (En astronomie, la période orbitale désigne la durée mise par un astre (étoile, planète,...) et le demi-grand axe de son orbite, soit à partir des masses des deux corps et du demi-grand axe :

v_o = {2 \pi a \over T}
v_o = \sqrt{M G \over r}

vo est la vitesse orbitale moyenne, a est la longueur (La longueur d’un objet est la distance entre ses deux extrémités les plus...) du demi-grand axe, T la période orbitale, M la masse (Le terme masse est utilisé pour désigner deux grandeurs attachées à un...) du corps autour duquel orbite celui dont on veut calculer la vitesse et G la constante gravitationnelle. Il faut noter cependant que ceci n'est qu'une approximation (Une approximation est une représentation grossière c'est-à-dire manquant de...) qui est vérifiée quand la masse du corps orbitant est considérablement plus faible que celle du corps central.

Dans le cas où la masse du corps orbitant n'est pas négligeable devant celle de l'autre corps,

v_o = \sqrt{m_2^2 G \over (m_1 + m_2) r}

m1 est ici la masse du corps considéré, m2 celle de l'autre corps et r le rayon entre les deux corps. Il s'agit néanmoins là du cas particulier où les orbites des deux corps sont circulaires et non elliptiques.

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