Périodicité des marées
Difficulté : ☆☆
Temps : 30 min
Le but de cet exercice est de calculer la période des marées sur Terre.
La période de révolution de la Lune autour de la Terre dépend du référentiel de l'observateur. C'est pourquoi on définit une période de révolution sidérale, et une période de révolution synodique, . La première, vue des étoiles, est la durée mise par la Lune pour faire un tour complet autour de la Terre (). La deuxième, vue de la Terre, est la durée entre deux pleines lunes.
La marée haute est en permanence dirigée vers la Lune.
Question 1)
D'où provient la différence entre les deux périodes ? Expliquez avec un schéma.
AideSolution
[2 points]
La Lune tourne autour de la Terre en 27.3 jours. Mais la Terre tourne autour du Soleil, donc il faut à la Lune un peu plus de temps pour finir une période apparente.
Question 2)
Connaissant , calculer .
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[2 points]
Le changement de référentiel donne, pour la composition des vitesses angulaires :
donc
Le changement de référentiel donne :
On en déduit :
Question 3)
Pourquoi est-il utile de connaître la période de rotation propre de la Terre vue depuis la Lune ? On appellera cette période.
AideSolution
[1 points]
est la durée mise par la Terre pour faire un tour sur elle-même pour un observateur placé sur la Lune.
Cela permet de prévoir l'heure des marées.
Question 4)
Calculer .
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[1 points]
Procéder comme pour le calcul de .
Composition des vitesses angulaires :
De la même façon que l'on a calculé :
soit .
Question 5)
Quelle est la périodicité des marées hautes?
Solution
[2 points]
Il y a 2 marées hautes par jour, et donc on observe une marée haute toutes les 12h 25min.