Deux corps, possédant chacun une masse, sont soumis à l'interaction gravitationnelle : ils exercent l'un sur l'autre des forces attractives dites forces d'attraction gravitationnelle (ils s'attirent).
s'attirent avec des forces vectoriellement opposées et de même valeur absolue. Cette valeur est proportionnelle au produit des deux masses, et inversement proportionnelle au carré de la distance qui les sépare. Ces 2 forces opposées ont pour axe commun la droite passant par les centres de gravité de ces deux corps.
C'est la force de gravité qui les attire. C'est l'une des 4 forces fondamentales. Cette force est d'ailleurs proportionnelle aux 2 masses considérées, et inversement proportionnelle au carré de la distance qui les sépare.
Selon sa Loi de la gravitation universelle, tous les objets de l'Univers s'attirent entre eux. Si tu places deux fruits côte à côte sur une table, tu n'as pas l'impression qu'ils s'attirent, n'est-ce pas ? Pourtant c'est le cas.
Elle dépend de deux facteurs. Plus un corps est massif, plus la force d'attraction qu'il exerce sur un autre corps sera grande. Plus des corps sont rapprochés, plus la force d'attraction exercée entre ces objets sera grande.
Ces constatations confirment le principe d'inertie énoncé par Newton en 1686 : « Dans un référentiel galiléen, lorsque les forces qui s'exercent sur un système se compensent, ce système est soit immobile soit en mouvement rectiligne uniforme : où est un vecteur constant. »
La force d'attraction gravitationnelle est une force exercée entre deux corps qui ont une masse (par exemple, entre vous et ce livre…). Dans le cas où l'un des deux corps est un astre (une planète, un satellite…), on appelle aussi cette force la « force de pesanteur » : c'est le poids P = m × g.
III Les effets de l'interaction gravitationnelle
Lorsqu'on lâche un objet il se produit un phénomène qui nous est familier: il tombe. Cette chute est causée par l'attraction qu'il subit de la part de la Terre et qui a pour origine l'interaction gravitationnelle qui s'exerce entre les deux corps (l'objet et la Terre).
– l'interaction gravitationnelle ; – les interactions électriques (attraction ou répulsion) ; – l'interaction forte qui maintient la cohésion entre les nucléons du noyau atomique. Elle s'exerce entre deux corps de masse quelconque.
Expression de la force de gravitation. Un objet A de masse m A subit une attraction de la part d'un objet B de masse m B modélisée par une force : la force de gravitation F=Gd2mA×mB. ▸ G est appelée la constante gravitationnelle et est égale à 6,7 × 10−11 N.m 2/kg 2.
C'est parce qu'il existe une force invisible qui attire tout sans exception vers le sol, ou plus précisément vers le centre de la Terre. Sans elle, il faudrait tout accrocher au sol, même nos maisons ! sinon elle se baladeraient dans les airs.
L'interaction électromagnétique est une force répulsive ou attractive qui agit sur les objets ayant une charge électrique. Deux objets de charges électriques de même signes se repoussent alors que deux objets de charges électriques de signes opposés s'attirent.
A ces trois hypothèses, Isaac Newton ajoute la loi de gravitation universelle. Pour lui, la force qui attire les corps entre eux est proportionnelle au produit des deux masses et inversement proportionnelle au carré de la distance: F = Gm1 m2 / r2, G étant la constante universelle de gravitation.
Supprimer la gravité, rien de plus facile, mais il vous faudra importer sur Terre des étoiles à neutrons. Un disque de matière soutenu au-dessus de la Terre par quatre piliers créerait une force qui s'opposerait à la gravité terrestre.
Forces et particules porteuses
L'Univers est gouverné par quatre forces fondamentales : la force forte, la force faible, la force électromagnétique et la force gravitationnelle. Leurs portées ainsi que leurs intensités sont différentes.
En utilisant la formule précédemment décrite, avec un humain pesant environ 50 kg, une masse terrestre environ équivalente à 5,95 x 1024 kg et une distance entre le centre de la Terre et le centre de gravité de l'humain considéré d'environ 6371 km (soit le rayon de la Terre), on obtient une force approximativement ...
Une interaction implique que deux objets exercent une action l'un sur l'autre. Il existe deux formes d'interactions ou d'actions mécaniques : l'interaction de contact : les objets qui sont en interaction se touchent ; l'interaction à distance : les objets qui interagissent sont éloignés.
Si la gravité est puissante dans l'univers, à échelle humaine c'est la force électromagnétique qui domine. Cette interaction ne dépend pas de la masse mais de la charge des particules qui peut être positive comme par exemple la charge du proton ou négative comme celle de l'électron.
L'interaction forte est la plus forte des interactions fondamentales. Sa constante de couplage est environ cent fois plus grande que celle de l'interaction électromagnétique, un million de fois plus que celle de l'interaction faible, et 1039 fois plus que celle de la gravitation.
Une interaction est modélisée par une force caractérisée par : On la représente par un segment fléché. Son intensité se mesure à l'aide d'un dynamomètre et son unité est le Newton (N). La Terre exerce une force à distance / de contact sur la Lune.
La loi d'action-réaction constitue la troisième loi de Newton aussi connue sous le nom de principe des actions réciproques. Elle s'énonce ainsi: "Tout corps A exerçant une force sur un corps B subit une force d'égale intensité, de même direction mais de sens opposé, exercée par le corps B."
Pour Einstein, la gravité se propage à la vitesse de la lumière dans le vide. Grâce aux données provenant des récentes observations des ondes gravitationnelles, les physiciens ont pu commencer à poser des limites sur la vitesse de la gravité.
La gravité terrestre découle de la loi universelle de la gravitation de Newton, selon laquelle tous les corps massifs, dont les corps célestes et la Terre, exercent un champ de gravitation responsable d'une force attractive sur les autres corps massiques.
Elle se manifeste notamment par l'attraction terrestre qui nous retient au sol, la gravité, qui est responsable de plusieurs manifestations naturelles ; les marées, l'orbite des planètes autour du Soleil, la sphéricité de la plupart des corps célestes en sont quelques exemples.