Isaac Newton : le génie mathématique et la gravitation universelle. Isaac Newton (1642-1727) est un philosophe, mathématicien, physicien, astronome et alchimiste anglais.
La loi universelle de la gravitation ou loi de l'attraction universelle, découverte par Isaac Newton, est la loi décrivant la gravitation comme une force responsable de la chute des corps et du mouvement des corps célestes, et de façon générale, de l'attraction entre des corps ayant une masse, par exemple les planètes, ...
Selon la loi énoncée par Newton, la force gravitationnelle entre deux corps est proportionnelle au produit de leur masse divisé par le carré de la distance qui les sépare.
“ C'est à la suite de ce raisonnement qu'Isaac Newton aurait découvert la gravitation universelle, sans toutefois rendre publique sa découverte avant de la publier bien plus tard dans son De Motu de 1684, puis ses Principia de 1687.
La légende raconte qu'un beau jour, Newton, assis en dessous d'un pommier, a reçu une pomme sur la tête. Newton se demande alors : « mais pourquoi la pomme tombe-t-elle au sol plutôt que de s'envoler vers le ciel ? ». On ne sait pas si cette légende est vraie, mais ce qui est certain, c'est qu'il avait vu juste.
BIOGRAPHIE ISAAC NEWTON - Physicien anglais, Isaac Newton est reconnu pour ses découvertes en physique, astronomie, optique ou mathématiques. Ses travaux sur l'inertie et la gravité ont permis de grandes avancées.
Pour que la pomme tombe vers le bas, elle doit être attirée par une force. Cette force, la gravité, était encore inconnue avant que Newton n'élabore la loi de la gravitation universelle. En gros, cette loi dit que tous les objets s'attirent les uns les autres.
Deux corps quelconques s'attirent avec une force directement proportionnelle au produit de leur masse et inversement proportionnelle au carré de leur distance. C'est en application de cette loi que nos amis des antipodes ne tombent pas de la terre.
C'est la vitesse de la Terre qui l'empêche de « tomber » sur le Soleil (car elle est attirée par le Soleil). Sa vitesse moyenne de 29,783 km/s (ou de 107 220 km/h) a tendance à la faire quitter son orbite actuelle (sans le Soleil, elle irait « tout droit »), mais la gravité du Soleil la retient.
Deuxième loi de Kepler : le rayon Soleil-planète balaie des aires égales pendant des intervalles de temps égaux ; Troisième loi de Kepler : le carré de la période de révolutionpériode de révolution est proportionnel au cube du demi grand-axe de l'orbite.
A 400 km d'altitude, où évoluent les stations comme l'ISS, les spationautes sont en impesanteur, alors que l'attraction terrestre n'y est plus faible que de 10 %. La gravité disparaît effectivement à mesure qu'on s'éloigne de la Terre, mais il faudrait être à des centaines de millions de km pour qu'elle soit nulle.
Attention, le g et le G ne sont pas la même chose physiquement, et n'ont pas la même valeur ! La formule avec le petit g est une simplification de la seconde formule avec le grand G. Avec M la masse de la terre et d la distance entre son centre et la surface.
A 400 km d'altitude, où se trouve la Station spatiale internationale, la gravité terrestre représente encore 90% de celle qui est ressentie au sol.
Selon la loi de la gravitation de Newton, la gravitation n'est pas seulement une force exercée par le Soleil sur les planètes, mais tous les objets du cosmos s'attirent mutuellement, ajoutant que les planètes ne parcourent pas deux fois la même orbite.
Selon Newton, une masse grave S (Soleil) crée une force attractive qui détermine le mouvement du corps d'épreuve P (planète). Cette loi élémentaire : explicite l'action qui s'exerce entre deux corps matériels de « masses graves » M et M′, distants de r, K étant une constante.
Et alors qu'il méditait dans le jardin, Newton voit un pommier sur lequel une pomme se détache et tombe sur le sol. Il lui vint alors à l'esprit, que le pouvoir de la gravité ne se limitait pas aux distances terrestres mais s'étendait au delà de la Terre.
La Terre effectue un tour complet sur elle-même en 24 heures, ce qui correspond à une vitesse tangentielle de 1675 km/h ! Pourtant, contrairement à un manège, nous ne ressentons pas le mouvement. On ne le sent pas mais pourtant la Terre tourne sur elle-même.
Un jour d'automne en regardant une pomme tomber de son arbre, il réalise qu'une force attire la pomme vers la Terre, la force de gravitation. La même que celle qui s'exerce sur la Lune. Or la Lune ne tombe pas sur notre tête car elle tourne autour de la Terre.
Satellite. Un satellite est un corps qui tourne autour d'une planète. La Terre compte un satellite naturel, la Lune, et plusieurs satellites dits artificiels, envoyés par l'Homme.
La gravité d'une minuscule pomme est trop faible pour résister à l'énorme attraction de la Terre, c'est pourquoi elle tombe vers le centre de la planète. Plus la distance entre deux objets augmente, plus l'attraction de la gravité diminue.
Vous vous demandez peut-être pourquoi la Lune ne tombe pas sur Terre comme le ferait une pomme depuis un arbre. C'est parce que la Lune n'est jamais immobile : elle est constamment en mouvement autour de la Terre. Sans la force de gravité de la Terre, la Lune se contenterait de flotter dans l'espace.
La gravité est une des quatre forces reconnues par les physiciens. C'est une force universelle qui s'applique à toutes les particules. Elle est uniquement attractive. Mais elle est extraordinairement faible, des milliards de milliards de fois plus faible que la force qui colle un clou sur un aimant par exemple.
Antoine Parmentier prend conscience des capacités de la “papa” En effet, c'est en Allemagne, pendant la guerre de sept ans (1756-1763), qu'Antoine Parmentier découvre la pomme de terre.
1) Entre la Terre et un objet
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). C'est l'interaction gravitationnelle qui est responsable de la chute des objets.
C'est l'un des épisodes les plus célèbres de l'histoire des sciences : Isaac Newton (1643-1727), observant la chute d'une pomme au clair de lune, aurait eu l'illumination qui devait le conduire à formuler sa théorie de la gravitation universelle.