TP GPS

TP SUR LE GPS

Problématique

On cherche à comprendre comment on peut utiliser les données GPS pour mettre en évidence la mobilité horizontale des plaques lithosphérique à la surface de la Terre

Qu’est ce que signifie GPS?Qu’est ce que c’est?

Définition: GPS est l'acronyme de Global Positioning System c'est-à-dire en français Système de Positionnement par Satellite. C'est un système de localisation par satellite qui permet d'établir les coordonnées géographiques d'un point avec une grande précision.

Comment fonctionne cet outil?

Représentation d'une constellation de 24 satellites répartis sur 6 plans orbitaux en mouvement autour de la Terre

3 satellites visibles n'importe quand à n’importe quel point à la surface du globe

Signal sinusoïdal et signal codé

Chaque satellite émet et envoie un signal sinusoïdal et un signal codé sur Terre qui comportent :

• la position dans l’espace du satellite
• l’heure et la date de l’émission du signal

Caluler une durée de la propagtion d'une onde: heure reçu par le récepteur/heure émise par le satellite avec:

• d en m
• v ou c (célérité) en m/s
• t ou dalta de temps en s

Caluculer une distance:

Pour info:

Déterminer les coordonnées géographiques

Position de 3 satellites après transmission des données de A au récepteur GPS

Position de 3 satellites avant transmission de données au récepteur GPS

Position de 3 satellites après transmission des donnée de A, B et C au récepteur GPS

Position de 3 satellites après transmission des données de A et B au récepteur GPS

Position de 3 satellites après transmission des donnée de A, B et C au récepteur GPS en 3D

Satellite

Horloge atomique d'un satellite

La manipulation réalisée

On prendra l'exemple de la latitude de BRMU pour vous illustrer ce qu'on a fait, c'est une une station sur la plaque Nord Américaine. Mais cette manipulation vaut aussi pour la longitude de cette station. Et de même pour la station MAS.

Sélection des données

Sélectionner les données du tableau de BRMUlat puis les introduire dans un diagramme.

équation de le courbe formaté au centième près

équation de la courbenon formaté

f(x)= 0,80x - 1 594,01 permet d'obtenir le coéfficient directeur

Trouver la vitesse résultante

On utilise le théorème de Pythagore. On remplace "a" par la valeur de la latitude et "b" par la valeur de la longitude. Le "c" correspond alors à la valeur du vecteur résultant.

Effectuer la même manipulation pour la latitude et la longitude de la station MAS, qui est une station sur la plaque Africaine

Voici le calcul pour la station BRMU: (0,80)2 + (-1,22)2 =(2,1284)2 = √2,1284 = 1,46Voici le calcul pour la station MAS: (1,72)2 + (1,56)2 =(5,392)2 = √5,392= 2,32

Résultats

Il est nécessaire de reproduire la manipulation pour la longitude de la station BRMU et pour le latitude ainsi que la longitude de la station MAS afin de passer à l'étape. Voici les valeurs que nous avons trouvé.

a=1,72

a= 0,80

a= -1,22

a=1,56

a=1,46

a=2,32

f(x)= 0,80x - 1 594,01 y=ax + b

a est la vitesse linéaire de déplacement

La construction vectorielle

Utiliser la configuration du parallélogramme : avant de tracer les vecteurs sur la feuille, il déterminait leur longueur en cm. Étant donné que l'échelle est: 1cm/an 1cm, on utilise la règle de 3. Ici, ce n'est pas nécessaire car c'est 1cm.

exemple de la laitude de BRMU : 0.80 cm/an 0.80 cm

Résultats

cmn

longeur en cm

0,80 (N)

1,72 (N)

cmncvnnnnnnn

vecteur latitude

1,22 (O)

1,56 (E)

cmnnnnnnnnnnb

vecteur longitude

1,46 (N-O)

vecteur résultant

2,32 (N-E)

cmnnnnn nnnn

La divergence de 2 plaques

Les 2 plaques s'écartent

La divergence/ convergence de 2 plaques

Vocabulaire

GPS: méthode permettant d'établir les coordonnées géographiques d'un point avec une grande précisionLithosphère: enveloppe superficielle rigide du globe, composée de la croûte et d'une partie du manteau Latitude: elle définit une position Nord-Sud entre 2 pôles Longitude: elle définit une position Ouest-Est Convergence: rapprochement de 2 plaques lithosphériques Divergence: éloignement ou écartement de 2 plaques lithosphériques Une onde progressive: est le phénomène de propagation d’une perturbation, de proche en proche, sans transport de matière, mais avec transport d’énergie. Signal sinusoïdal: est un signal continu dont l’amplitude, observée à un endroit précis, est une fonction sinusoïdale du temps, définie à partir de la fonction sinus.

Vidéo à voir pour quelques rappels ou pour mieux comprendre

Vidéo Galiléo: https://www.youtube.com/watch?v=e79tSIpLiDk Mesurer une pérode T: https://www.youtube.com/watch?v=DI5ioNtI2uI Additionner des vecteurs forces: https://www.youtube.com/watch?v=WA-IfjFftZA

https://blog.geotraceur.fr/satellites-gps-et-geolocalisation-comment-ca-marche/

image horloge: https://www.hautehorlogerie.org/typo3temp/_processed_/csm_glossary_000024-002_ff6e930626.jpg

image horloge:https://www.fredzone.org/wp-content/uploads/2017/07/satellite-1761935_1920-640x324.jpgautres images: pdf du tp

Merci de votre écoute!