La Gravitation Universelle
1. Qu'est-ce que l'interaction gravitationnelle ?
As-tu déjà remarqué que tout objet lâché tombe vers le sol ? C'est à cause de la Terre qui l'attire. De la même manière, le Soleil attire la Terre, ce qui la force à tourner autour de lui. Cette force d'attraction à distance entre des corps possédant une masse s'appelle la gravitation universelle.
2. La Loi de Newton (Loi de la gravitation)
Deux corps ponctuels $A$ et $B$, de masses $m_A$ et $m_B$, séparés par une distance $d$, exercent l'un sur l'autre des forces d'attraction gravitationnelle de même valeur, de même direction, mais de sens opposés.
La valeur de cette force est donnée par la relation :
$$F_{A/B} = F_{B/A} = G \frac{m_A \cdot m_B}{d^2}$$- $F$ : Force en Newton ($N$)
- $m_A, m_B$ : Masses en kilogrammes ($kg$)
- $d$ : Distance entre les centres en mètres ($m$)
- $G$ : Constante de gravitation universelle ($G \approx 6,67 \times 10^{-11} \; N \cdot m^2 \cdot kg^{-2}$)
3. Le Poids d'un corps : Un cas particulier
Le poids $\vec{P}$ d'un corps à la surface de la Terre n'est rien d'autre que la force d'attraction gravitationnelle exercée par la Terre sur ce corps !
En égalisant l'expression du poids et l'expression de la force de gravitation, on peut trouver la valeur de l'intensité de la pesanteur $g$ à une altitude $h$ :
$$g = G \frac{M_T}{(R_T + h)^2}$$Où $M_T$ est la masse de la Terre et $R_T$ son rayon.