.Qui a découvert le principe de l`attraction entre deux corps ? .L
l'extrait d'un article paru dans le magazine scientifique La Recherche (numéro de novembre 1997)
intitulé La Gravitation. L'auteur de cet article est Stéphanie RUPHY, journaliste à La Recherche, avec
la collaboration de
Jean-Marie Lévy-Leblond, professeur de physique à l'université de Nice. Pour obtenir la totalité de cet
article: Pourquoi les corps tombent-ils ?
Parce qu'ils sont attirés par la Terre. C'est la manifestation la plus familière de la force de
gravitation, l'une des forces fondamentales à l'œuvre dans l'Univers. Quand elle est exercée par la
Terre, cette force attractive est souvent appelée gravité ou pesanteur. On doit à Galilée la première
théorie physique de la chute des corps. Auparavant, l'explication aristotélicienne prévalait depuis
près de deux mille ans. Elle s'inscrivait dans la conception d'un monde hiérarchisé, formé de lieux
différenciés. Dans le monde sublunaire, ce qu'on nommait «gravité» était une qualité des corps
lourds qui tendaient à rejoindre leur «lieu naturel» au centre de la Terre, identifié à celui de
l'Univers. Les corps légers, comme le feu, se mouvaient, eux, naturellement vers le haut. Galilée
montra que si l'on fait abstraction de la résistance de l'air, tous les corps, lourds et légers, tombent
vers le sol avec une même accélération (on sait aujourd'hui que cette accélération vaut environ 9,8
mètres par seconde carrée). Galilée aurait vérifié expérimentalement cette loi, à plusieurs reprises,
en lâchant du haut d'un édifice des poids inégaux : les poids venaient heurter le sol pratiquement au
même instant. Il réalisa également de nombreuses expériences de boules roulant le long de plans
inclinés. Toutes ces expériences lui permirent de saisir correctement la relation entre force et
mouvement : seule l'application d'une force peut modifier l'état de mouvement d'un corps. En
l'absence de force, cet état reste inchangé et le corps garde un mouvement rectiligne uniforme ou
reste au repos (c'est le principe d'inertie). Mais la relation entre force et mouvement demeurait
qualitative chez Galilée. C'est Newton qui en donnera une version quantitative dans ses Principes
mathématiques de philosophie naturelle parus en 1687, sous la forme de sa seconde loi du
mouvement : l'accélération d'un corps est proportionnelle à la force imprimée et s'effectue dans la
direction de la droite d'action de cette force. Cette loi est inséparable de deux autres lois énoncées
par Newton (la première reprend le principe d'inertie galiléen, la troisième stipule l'égalité de
l'action et de la réaction) et l'ensemble de ces trois lois du mouvement ouvrira la route vers la loi de
la gravitation universelle.
Que dit la loi de la gravitation universelle ?
Newton formule l'hypothèse audacieuse selon laquelle la Lune «tombe» sur la Terre de la même
manière qu'un objet (une pomme par exemple...) tombe sur le sol. Mais en raison de sa vitesse
initiale, la Lune décrit une trajectoire curviligne. Chute verticale et mouvement orbital sont donc
des mouvements de même nature. Puis Newton étend cette hypothèse à tout corps céleste en orbite
et aboutit à la loi suivante : «Deux corps quelconques s'attirent selon une force proportionnelle au
produit de leur masse et inversement proportionnelle au carré de la distance qui les sépare». En
combinant cette loi et ses lois du mouvement, il peut alors retrouver par le calcul les trois lois
kléperiennes régissant le mouvement des planètes autour du Soleil.
Quelle est la force de l'attraction gravitationnelle ?
........c'est en tout cas la seule force dont nous ayons en permanence l'expérience en sentant notre
propre poids (lorsqu'on monte un escalier par exemple !). Cette notion de poids mesure la force
d'attraction subie. Elle varie avec la position de l'objet dans l'Univers. Un homme pèse, par
exemple, six fois moins sur la Lune que sur la Terre car, notre satellite étant moins massif, la force
d'attraction qu'il exerce est plus faible. Ce qui permet de bien comprendre la distinction entre poids
et masse. La masse mesure la quantité de matière constituant un corps. Contrairement au poids, c'est
une grandeur intrinsèque à l'objet, indépendante de sa position dans l'Univers. Poids et masse sont
reliés par un facteur de proportionnalité qui est l'intensité du champ de pesanteur à un endroit
donné.
Documents classe de troisième « Attraction et gravité »
questionnaire document 2 extrait de « la recherche »
Les questions sont traités dans l'ordre du texte !
1. Comment appelle -t on l'action attractive entre deux corps ( ici Terre -lune ) ?
2. Comment se traduit cette action ?
3. A qui doit -on la première théorie physique de la chute des corps ?
4. Quelles sont les deux expériences faites par Galilée et reprises par Newton permettant
d'observer et de mesurer la relation entre « force » et mouvement ?
5. Définis ce qu'est la masse ? Est elle variable ?
6. Y a t-il une relation entre le poids et la masse
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