La gravitation - Fondation La main à la pâte

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Auteurs : Charles Renard(plus d'infos)
David Wilgenbus(plus d'infos)
Résumé : L' attraction gravitationnelle est responsable de l'existence des corps
célestes (planètes, étoiles, galaxies) en assurant leur cohésion.
Publication : 1 Septembre 2000
Copyright : Creative Commons France. Certains droits réservés.
.La gravitation, qu'est-ce que c'est?
L' attraction gravitationnelle est responsable de l'existence des corps célestes (planètes,
étoiles, galaxies) en assurant leur cohésion. Elle est également à l'origine de leurs
mouvements : la Terre est attirée par le Soleil et gravite autour de lui en tournant sur elle-
même comme une toupie. C'est cet équilibre qui permet la succession des saisons, du jour et
de la nuit et le ballet quotidien que nous offrent la Lune, le Soleil, les autres planètes et les
étoiles.
Le principe d'inertie
Ce principe, énoncé par Galilée, peut s'écrire ainsi : "en l'absence de frottement ou de toute
autre contrainte ou force, un objet est immobile ou se déplace en ligne droite et à vitesse
constante". Ainsi une voiture qui ne subirait pas de frottements, ni du sol ni de l'air, n'aurait
besoin, une fois lancée, d'aucune énergie pour continuer à avancer à la même vitesse.
Histoire du concept de gravitation
Les forces de gravitation
La force gravitationnelle agit sur tous les corps massifs, et elle est attractive. Pour mieux
comprendre ce qui se produit nous allons étudier l'interaction entre deux corps 1et 2 de
masse m1 et m2 , séparés par une distances d.

La figure ci dessus représente les forces agissant sur chacun des corps 1 et 2, où F2sur1
représente la force d'attraction exercée par 2 sur 1et F1sur2 représente la force d'attraction
exercée par 1 sur 2. L'interaction entre 1 et 2 se traduit par un ensemble de deux forces de
même intensité, mais de directions opposées.
L'intensité de la force est donnée par la formule suivante : F=(G×M1×M2)/d², G étant la
constante de Newton, M1 et M2 les masses respectives des corps en interaction, et d² le
carré de la distance entre les centres de gravité de chacun des corps.
L'attraction gravitationnelle a une portée infinie : un corps interagit avec tous les corps de
l'Univers. Le fait que la force soit inversement proportionnelle au carré de la distance signifie
que son intensité diminue rapidement quand la distance augmente. L'attraction s'intensifie par
contre avec la masse des corps mis en jeu. Ainsi Mars, qui est un astre plus massif que la
Lune mais bien plus éloigné, n'a pratiquement aucun effet gravitationnel sur la Terre.
Les corps célestes, en particulier la Lune et le Soleil ont une influence sur la Terre, la
première en raison de sa proximité avec la Terre, le second à cause de sa masse très
importante.
Et le mouvement de rotation?
La rotation de la Terre autour de son axe s'effectue dans un mouvement circulaire uniforme,
c’est-à-dire avec une vitesse de rotation constante. Il est dû aux conditions de formation de la
Terre ou une agglomération de matière tournoyant sur elle-même a conservé sa rotation.
Maintenant que nous avons décrit l'effet attractif de la gravitation, il reste à comprendre
pourquoi les corps célestes se mettent en orbite sous l'action de cette force plutôt que de
s'écraser les uns sur les autres. En fait, il existe trois possibilités au devenir des corps
célestes : la chute avec choc, la déviation (chute sans choc) et la mise en orbite
(satellisation). Ces différentes situations sont présentées à la page : Influence de la
Gravitation sur le mouvement de la Terre.
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