Chapitre 10 – La gravitation universelle

Chapitre 10 – La gravitation universelle
1. La gravitation universelle
TP 20
La lune tourne autour de la Terre, la terre autour du soleil, toutes les planètes du système solaire tournent
autour du soleil.
Le mouvement d’un objet soumis à la seule force de gravitation dépend de la vitesse initiale et de la
direction de lancement.
La Lune ne tombe pas sur la terre car elle possède la vitesse nécessaire qui lui permet de rester en orbite.
La Terre exerce une force sur la Lune et la Lune exerce aussi une force sur la Terre.
Exemple Terre et Lune :
L’action attractive exercée par A sur B est représentée par une force notée 𝐹"/$
L’intensité de l’interaction gravitationnelle a pour expression :
FA/B = G
§
§
mA mB
d2
G = 6,67.10-11 m3.kg-1.s-2 est la constante de gravitation
d est la distance entre les centres (d’inertie) de ces corps
Remarques
⇒ Cette force s’applique au centre ( d’inertie ) de chacun des corps.
m m
⇒ L’expression F = G A 2 B est vraie pour des corps à répartition sphérique de masse.
d
Les mouvements des planètes autour du soleil sont régis par la gravitation universelle.
La gravitation universelle est une interaction attractive qui existe entre tous les corps de l’univers du fait
de leur masse.
2. Le poids d’un corps
La pesanteur résulte de l’attraction terrestre
L’action que la Terre exerce sur un corps est nommée son poids 𝑷 :
• Point d’application : centre d’inertie du corps
• Droite d’action : droite contenant le centre d’inertie et le centre de la Terre = la verticale
• Sens : vers le centre de la Terre
• Valeur : mesurée au dynamomètre
P = mg
P est en Newton
m est en kg
g est l’intensité de pesanteur, g dépend du lieu et de l’altitude, à la surface de la Terre g = 9,81 N/kg
A représenter sur un objet quelconque
Activité à projeter :
Le robot Philae
Le robot Philae, transporté par la sonde Rosetta, ayant quitté la Terre en 2004, a « atterri » sur la comète Tchouri le 12
novembre 2014.
On annonce que le robot pèse 100 kg sur Terre, mais 1 g
sur la comète !
N’y aurait-il pas une confusion entre poids et masse ?
a) Sur Terre, donner distinctement la masse et le poids du robot.
b) Déterminer le poids du robot posé sur la comète.
c) Quelle serait la masse d’un objet ayant le même poids sur Terre ?