CHAPITRE 8 : La gravitation universelle

Objectifs :

- Connaître les caractéristiques de la force d’attraction gravitationnelle et savoir calculer sa valeur.

- Savoir que la pesanteur terrestre résulte de l’attraction terrestre.

- Savoir comparer le poids d’un même corps sur la Terre et sur la Lune.

- Savoir analyser des documents scientifiques portant sur l’observation du système solaire.

I. L’interaction gravitationnelle

1. L'interaction entre deux objets

Deux objets sont toujours soumis à une interaction attractive due à leur masse.

2. La loi de gravitation universelle

Deux objets A et B, de masses respectives mA et mB, dont les centres sont séparés par une distance d, exercent l’un sur l’autre des actions mécaniques attractives modélisées par des forces, appelées forces d’attraction, ayant la même intensité F :

Force d'interaction gravitationnelle

G est la constante de gravitation universelle, mA et mB s’expriment en kilogramme (kg), d en mètre (m) et F en newton (N).

Caractéristiques de ces forces d’attraction gravitationnelle :

- Direction : la direction de la droite passant par les centres de A et de B.

- Sens : vers le centre attracteur.

II. Poids et attraction terrestre

1. Le poids

Le poids d’un objet placé au voisinage de la Terre est la modélisation de l’action mécanique qu’exerce la Terre sur lui. En un lieu donné, l’intensité du poids et la masse m d’un objet sont deux grandeurs proportionnelles. La relation de proportionnalité se traduit par : P = m x g.

Avec P en newton (N), m la masse en kilogramme (kg) et g l’intensité de pesanteur en newton par kilogramme (N.kg-1).

2. Poids et force d'attraction gravitationnelle

L’intensité de la force d’attraction gravitationnelle exercée par la Terre sur un objet situé en son voisinage est égale à l’intensité du poids de cet objet.

III. Poids d'un même corps sur la Terre et sur la Lune

L’intensité de pesanteur en un lieu dépend de la masse de l’astre et de la distance du lieu considéré au centre de l’astre.

L’intensité du poids d’un objet est environ 6 fois plus faible sur la Lune que sur la Terre.

Un petit quiz pour appliquer le cours

Fiche de cours

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