La gravitation universelle

Olivier David

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La gravitation universelle

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Extrait

PHYSIQUE

– Séquences de cours

Page 1 sur 2

Seconde Générale et Technique

– Option E.A.T.C. -

Physique

O. DAVID

5

La gravitation universelle

Objectif

:

Comprendre et savoir utiliser la notion de gravitation et en particulier celle qui existe sur Terre.

1)

L’interaction gravitationnelle

Dans le référentiel héliocentrique, on peut observer et étudier le mouvement des planètes et d’autre corps

célestes.

Dans un référentiel plus petit, comme celui de la classe par exemple, on observe et étudie plutôt les

mouvements de corps plus petits et de trajectoires plus courtes.

Dans tous les cas, d’une manière générale, deux objets, quels qu’ils soient, exercent l’un sur l’autre une

force d’attraction. L’action réciproque d’un objet sur un autre s’appelle une interaction.

Deux objets sont toujours soumis à une interaction attractive due à leurs masses. On parle alors

d’interaction gravitationnelle.

2)

Le principe des actions réciproques (Troisième loi de Newton)

Principe d’interaction

: (3

ème

loi de Newton)

: Tout corps

A

exerçant une force sur un corps

B

subit une force

d'intensité égale, de même direction mais de sens opposé, exercée par le corps

B

.

On dit que les deux corps sont en interaction. La force exercée du corps

A

vers le corps

B

est notée

F

A

B

et

celle exercée de

B

vers le corps

A

est notée

F

B

A

. On a alors la relation

F

A



B

=

F

B



A

.

Ces forces ont la même droite d'action, des sens opposés et la même norme. Ces deux forces sont toujours

directement opposées, que

A

et

B

soient immobiles ou en mouvement.

3)

La loi de la gravitation universelle

Les observations précédentes ont permis à Isaac Newton dénoncé la loi de la gravitation universelle

:

Loi de la gravitation

: Deux corps

A

et

B

, de masse respective

m

A

et

m

B

, séparés par une distance

d

, exercent

l’un sur l’autre des forces attractives de même intensité

F

qui se formulent par

:

F

=

G

m

A

m

B

d

2

.

Le terme

G

est la constante de la gravitation universelle et vaut

G

=

6,67.10

11

N.m

2

.kg

-2

. Les masses

m

A

et

m

B

s’expriment en kilogramme et la distance

d

en mètre.

La distance d est définie entre deux points. Les objets utilisés sont donc considérés comme ponctuels. On

montre que les objets à répartition sphérique se comportent comme des objets donc la masse est placée au

centre (centre de gravité).

F

B

A

F

A

B