LA GRAVITATION UNIVERSELLE

I. MISE EN ÉVIDENCE Chute verticale d’un corps Au cours de la chute, la vitesse du corps augmente. Le principe d’inertie permet de conclure que la balle est soumise à au une force Le mouvement de la Lune La lune décrit autour de la Terre un mouvement circulaire. D’après le principe d’inertie, la Lune est donc soumise à au moins une force.

II. LOI DE GRAVITATION UNIVERSELLE En 1687 Newton (1642-1727) énonce la loi de gravitation universelle.

II. LOI DE GRAVITATION UNIVERSELLE Énoncé Deux corps A et B s’attirent mutuellement. L’attraction qu’ils exercent l’un sur l’autre est : – Proportionnelle à leurs masses mA et mB ; – inversement proportionnelle au carré de leur distance

FA/B = FB/A =

FA/B = FB/A = Le corps A exerce une action sur le corps B. Réciproquement, le corps B exerce une action sur le corps A : on parle d’interaction gravitationnelle.

FA/B = FB/A = Le corps A exerce une action sur le corps B. Réciproquement, le corps B exerce une action sur le corps A : on parle d’interaction gravitationnelle. Les forces sont exprimées en newton (N) ; les masses en kg et les distances en mètres

FA/B = FB/A = Le corps A exerce une action sur le corps B. Réciproquement, le corps B exerce une action sur le corps A : on parle d’interaction gravitationnelle. Les forces sont exprimées en newton (N) ; les masses en kg et les distance en mètres G est la constante de gravitation universelle G = 6,67.10–11 SI (unité du système international)

II. LOI DE GRAVITATION UNIVERSELLE Énoncé Cas des astres

II. LOI DE GRAVITATION UNIVERSELLE Énoncé Cas des astres La plupart des astres, peuvent être assimilés à des corps à répartition sphérique de masse.

Un corps à répartition sphérique de masse est un corps homogène ou formé de couches concentriques homogènes de matière (la masse est répartie suivant des sphères de même centre).

Dans ce cas particulier, deux corps A et B, de masses mA et mB et dont les centres sont distants de d, exercent l’un sur l’autre des forces d’attraction gravitationnelle. On représente ces forces par des vecteurs ayant pour origine le centre des corps, pour direction la droite joignant ces centres, des sens opposés et la même valeur.

EXERCICE Calculer la valeur de la force d’interaction gravitationnelle entre la Terre et la Lune. Représenter ces forces sur un schéma.

II. LOI DE GRAVITATION UNIVERSELLE Énoncé Cas des astres Le poids

3. LE POIDS Quelles sont ses caractéristiques ? A la surface de la Terre, un corps est soumis à la pesanteur. Son poids peut être assimilé à la force d’interaction gravitationnelle exercée par la Terre sur le corps. Quelles sont ses caractéristiques ?

direction : la verticale du lieu sens : de haut en bas valeur : P = mg P en newtons ; m en kg ; g : intensité de la pesanteur en N/kg En moyenne, sur Terre, g = 9,8 N/kg. La valeur du poids dépend de la latitude (car la Terre n’est pas rigoureusement sphérique et la Terre tourne !).

LA GRAVITATION UNIVERSELLE MISE EN ÉVIDENCE LOI DE GRAVITATION UNIVERSELLE PROJECTILES ET SATELLITES

III. PROJECTILES ET SATELLITES Voir séances de Travaux Pratiques Conclusions

III. PROJECTILES ET SATELLITES Voir séances de Travaux Pratiques Conclusions Chute libre : le mouvement de chute est indépendant de la masse

CONCLUSIONS Chute libre : le mouvement de chute est indépendant de la masse Dans un référentiel terrestre, lorsqu’un corps évolue en restant soumis uniquement à son poids : – sa vitesse dans la direction perpendiculaire à celle du poids n’est pas modifiée (principe d’inertie) – sa vitesse dans la direction du poids est modifiée.