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Physique-chimie (spécialité) · TerminaleBac

Satellites et lois de Kepler : quiz de Terminale

Publié le 6 novembre 2026 · Mis à jour le 6 novembre 2026 · Signaler une erreur

L'essentiel

  • Les lois de Kepler décrivent le mouvement des planètes autour du Soleil, et celui des satellites autour d'une planète.4
  • Les deux premières lois datent de 1609 (Astronomia nova), la troisième de 1619 (Harmonices Mundi).4
  • La deuxième loi (loi des aires) vaut pour tout mouvement dont l'accélération est dirigée vers un point fixe ; les première et troisième lois ne valent pas pour tous ces mouvements.4
  • Autour d'un autre astre central, la troisième loi garde la même forme : seule la valeur de sa constante est modifiée, car elle dépend de la masse de cet astre.4
  • En terminale, tu dois exploiter la troisième loi dans le cas d'un mouvement circulaire.1

Avant de commencer

Ce quiz couvre le mouvement des satellites et les lois de Kepler, au niveau du programme de Terminale : l'origine historique des lois, leurs énoncés, leur domaine de validité, et leur exploitation dans le cas d'un mouvement circulaire.1 Ces lois doivent leur nom à l'astronome Johannes Kepler : il les a établies de façon empirique, à partir de mesures de positions de planètes.4

Les questions mêlent des repères historiques, des affirmations à trier et des calculs. Pour les calculs, tu as besoin de la relation entre la période TT et le rayon rr d'une orbite circulaire : le rapport T2r3\dfrac{T^2}{r^3} garde la même valeur pour tous les satellites d'un même astre central. C'est la troisième loi, dont la constante dépend de la masse de l'objet central.4

Quiz

14 questions · correction immédiate · ton score reste sur ton appareil.

  1. Quel astronome a établi les lois qui décrivent le mouvement des planètes autour du Soleil, à partir de l'observation de leurs positions ?

  2. En quelles années ont été publiées les deux premières lois de Kepler, puis la troisième ?

  3. Les lois de Kepler ne concernent que les planètes du système solaire et ne s'appliquent jamais à un satellite autour de la Terre.

  4. Quelle loi de Kepler est aussi appelée « loi des aires » ?

  5. Quelles affirmations sont exactes ? (plusieurs réponses possibles)

    Plusieurs réponses possibles.

  6. Le rapport T2/r3T^2/r^3 d'un satellite en orbite circulaire autour de la Terre est le même que celui de la Terre autour du Soleil.

  7. Un satellite A tourne autour de la Terre sur une orbite circulaire de rayon rA=7 000r_A = 7\,000 km avec une période TA=5 800T_A = 5\,800 s. Un satellite B tourne autour de la même Terre sur une orbite circulaire de rayon rB=28 000r_B = 28\,000 km. On admet que T2/r3T^2/r^3 est constant pour les deux. Quelle est la période TBT_B, en secondes ?

  8. Un satellite décrit une orbite circulaire de rayon r=7,0×106r = 7{,}0\times10^{6} m avec une période T=5 800T = 5\,800 s. Quelle est la valeur de sa vitesse vv, en m/s ?

  9. Pour un satellite en mouvement circulaire autour de la Terre, le vecteur accélération est dirigé :

  10. Les irrégularités du mouvement d'Uranus, c'est-à-dire des écarts aux lois de Kepler, ont permis de découvrir quelle planète en 1846 ?

  11. La deuxième loi de Kepler est vérifiée pour tout mouvement dont l'accélération est dirigée vers un point fixe central.

  12. Pour quelle forme de force centrale retrouve-t-on les trois lois de Kepler ?

  13. Quel est le rôle d'Isaac Newton vis-à-vis des lois de Kepler ?

  14. Un satellite en orbite circulaire autour de la Terre passe à une orbite de rayon deux fois plus grand, toujours autour de la Terre. Par quel facteur sa période est-elle multipliée ?

Les questions qu'on se pose

Faut-il apprendre la troisième loi de Kepler par cœur pour le bac ?

Le programme demande d'établir et d'exploiter la troisième loi de Kepler dans le cas d'un mouvement circulaire.1 Il faut donc savoir retrouver la relation entre période et rayon à partir de la deuxième loi de Newton, puis l'utiliser pour comparer deux orbites autour du même astre ou calculer une période. Retiens aussi que la constante dépend de la masse de l'objet central.4

Les lois de Kepler sont-elles exactes ?

Elles sont une très bonne approximation. Elles découlent du problème à deux corps, alors que les systèmes planétaires sont en réalité des problèmes à N corps.4 Ces écarts ne sont pas un défaut : les irrégularités du mouvement d'Uranus ont conduit à la découverte de Neptune en 1846.4

Sources

  1. Ressources d'accompagnement Physique-Chimie Terminale spécialité, Éduscol. Consulté le 6 novembre 2026.
  2. Lagrange et le mouvement des planètes - Fondements des lois de Kepler, CNRS. Consulté le 6 novembre 2026.
  3. Les trois vies de Kepler - Histoire et applications des lois, CNRS - Ciel et Mathématiques. Consulté le 6 novembre 2026.
  4. Lois de Kepler, Wikipédia. Consulté le 6 novembre 2026.
  5. Johannes Kepler, Wikipédia. Consulté le 6 novembre 2026.

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