Transmission de l’information Test académique Classe de troisième Partie Mécanique 2013-2014 Transmission de l’information 1 1

1 XVIII e siècle Télégraphe de Chappe Transmission d’informations entre Paris et Strasbourg 400 km en 2 h Satellite de communication (fig. a) et fibres optiques (fig. b) Transmission d’informations à travers le monde à la vitesse de la lumière. Vitesse de la lumière dans le vide : 300 000 km/s dans la fibre optique : 200 000 km/s XXI e siècle Fig. a Fig. b 2

Légende : Trajectoire du satellite 2 Un satellite de communication évolue dans le plan de l’équateur. Figure n° 1 Figure n° 2 Figure n° 3 Légende : Trajectoire du satellite Photopiles: Elles produisent l’énergie électrique nécessaire au fonctionnement du satellite. Antenne : Elle reçoit les signaux émis par des émetteurs terrestres de télécommunication. Ces signaux sont ensuite renvoyés vers une large zone de la Terre. Satellite

La gravitation gouverne tout l’univers 3 En 1687, Newton énonce la théorie de la gravitation : « Les corps s’attirent mutuellement avec une force proportionnelle à leur masse et inversement proportionnelle à la distance qui les sépare (…). Cette attraction n’a d’effet que si au moins un des corps est très massif ». Extrait de « Les principes mathématiques de la philosophie naturelle » Isaac Newton 1642 - 1727 La gravitation gouverne tout l’univers 4

Intensité de pesanteur 4 Les satellites sont placés en orbite grâce à des lanceurs comme la fusée Ariane basée à Kourou en Guyane. Plusieurs versions de la fusée se sont succédées. Ariane 1 1979 - 1986 Ariane 2 1984 - 1989 Ariane 3 1987 - 1989 Ariane 4 1988 - 2003 Ariane 5 1996 - … Masse m (10 3 kg) 210 220 235 480 780 Poids P (10 3 N) 2050 2140 2300 4700 7630 Fusée Ariane 5 Lieu Intensité de pesanteur (N/kg) Kourou 9,78 Paris 9,81 Pôle Sud 9,83 P = m . g 5

5 Après environ deux heures de vol, Ariane 5 atteint une altitude de 60 km, sa vitesse est égale à 240 m/s. L’énergie cinétique Ec (en J) d’un objet de masse m (en kg) se déplaçant à une vitesse v (en m/s) est donnée par la relation : Ec = ½ m.v2

6 À partir de 2014, Galileo, le système européen de localisation par satellites (concurrent du GPS américain) doit être opérationnel. Galileo est constitué d’une trentaine de satellites qui transmettent, par exemple, des informations sur la position d’un véhicule. Une distance d (en m) parcourue à la vitesse moyenne v (en m/s) pendant une durée t (en s) est donnée par la relation : d = v.t

Carte des câbles sous-marins transmettant les communications 7 Aujourd’hui, plus de 80 % des communications longues distances dans le monde sont transmises grâce à des fibres optiques. Carte des câbles sous-marins transmettant les communications La fibre optique est un fil capable de conduire la lumière. Elle permet de transporter d’énormes quantités d’informations, à une vitesse très élevée. (Ex : 1 min pour télécharger un film d’une durée de 1 h 30, en qualité moyenne)

Fin de la partie mécanique. 9