La gravitation

Auteurs : Charles Renard(plus d'infos)
david Wilgenbus(plus d'infos)
Résumé :
L' attraction gravitationnelle est responsable de l'existence des corps célestes (planètes, étoiles, galaxies) en assurant leur cohésion.
Publication : 1 Septembre 2000
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L' attraction gravitationnelle est responsable de l'existence des corps célestes (planètes, étoiles, galaxies) en assurant leur cohésion. Elle est également à l'origine de leurs mouvements : la Terre est attirée par le Soleil et gravite autour de lui en tournant sur elle-même comme une toupie. C'est cet équilibre qui permet la succession des saisons, du jour et de la nuit et le ballet quotidien que nous offrent la Lune, le Soleil, les autres planètes et les étoiles.

Le principe d'inertie

Ce principe, énoncé par Galilée, peut s'écrire ainsi : "en l'absence de frottement ou de toute autre contrainte ou force, un objet est immobile ou se déplace en ligne droite et à vitesse constante". Ainsi une voiture qui ne subirait pas de frottements, ni du sol ni de l'air, n'aurait besoin, une fois lancée, d'aucune énergie pour continuer à avancer à la même vitesse.

Histoire du concept de gravitation

 

Les forces de gravitation

La force gravitationnelle agit sur tous les corps massifs, et elle est attractive. Pour mieux comprendre ce qui se produit nous allons étudier l'interaction entre deux corps 1et 2 de masse m1 et m2 , séparés par une distances d.

La figure ci dessus représente les forces agissant sur chacun des corps 1 et 2, où F2sur1 représente la force d'attraction exercée par 2 sur 1et F1sur2 représente la force d'attraction exercée par 1 sur 2. L'interaction entre 1 et 2 se traduit par un ensemble de deux forces de même intensité, mais de directions opposées.

L'intensité de la force est donnée par la formule suivante : F=(G×M1×M2)/d², G étant la constante de Newton, M1 et M2 les masses respectives des corps en interaction, et d² le carré de la distance entre les centres de gravité de chacun des corps.

L'attraction gravitationnelle a une portée infinie : un corps interagit avec tous les corps de l'Univers. Le fait que la force soit inversement proportionnelle au carré de la distance signifie que son intensité diminue rapidement quand la distance augmente. L'attraction s'intensifie par contre avec la masse des corps mis en jeu. Ainsi Mars, qui est un astre plus massif que la Lune mais bien plus éloigné, n'a pratiquement aucun effet gravitationnel sur la Terre.

Les corps célestes, en particulier la Lune et le Soleil ont une influence sur la Terre, la première en raison de sa proximité avec la Terre, le second à cause de sa masse très importante.

 

Et le mouvement de rotation?

La rotation de la Terre autour de son axe s'effectue dans un mouvement circulaire uniforme, c’est-à-dire avec une vitesse de rotation constante. Il est dû aux conditions de formation de la Terre ou une agglomération de matière tournoyant sur elle-même a conservé sa rotation.

Maintenant que nous avons décrit l'effet attractif de la gravitation, il reste à comprendre pourquoi les corps célestes se mettent en orbite sous l'action de cette force plutôt que de s'écraser les uns sur les autres. En fait, il existe trois possibilités au devenir des corps célestes : la chute avec choc, la déviation (chute sans choc) et la mise en orbite (satellisation). Ces différentes situations sont présentées à la page : Influence de la Gravitation sur le mouvement de la Terre.

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