Mouvement Uniforme

Saturne, à cause de sa distance à la Terre et au Soleil, est une destination spatiale complexe qui nécessite un savoir-faire et des ressources financières très importants. La mission Cassini-Huygens reste, à ce jour, la seule mission à avoir placé une sonde, Cassini, en orbite autour de Saturne, et à avoir pu mener une étude approfondie de son système.

Cet exercice se propose d’étudier l’une des particularités de la planète Saturne, ses anneaux, puis se concentre sur l’étude de deux aspects de la mission Cassini-Huygens : l’atterrissage en douceur de l’atterrisseur Huygens sur le sol de la lune la plus grosse de Saturne, Titan et une erreur de conception qui aurait pu faire échouer la partie la plus importante de la mission.

L’objectif de cette séance est l’étude du mouvement d’un mobile autoporteur en rotation autour d’un axe fixe à l’aide d’un fil inextensible sur une table à coussins d’air.

Premier mouvement

Étude de l’enregistrement

Les positions successives du centre d’inertie du mobile sont enregistrées à intervalles de temps réguliers $\Delta t = \pu{40 ms}$. On obtient l’enregistrement suivant :

Les différents points $A_i$ sont les traces du centre d’inertie du $G$ du mobile. L’échelle des longueurs est la suivante : $ \pu{1 cm} \leftrightarrow \pu{1 cm}$.

Système mécanique et interactions

Remarque.

Dans la suite de ce chapitre, on ne traitera que le cas des systèmes fermés.