I. Loi de la gravitation universelle
La loi de la gravitation universelle, proposée par Isaac Newton, stipule que deux corps s’attirent mutuellement avec une force \( F \) qui est proportionnelle à leurs masses \( m_1 \) et \( m_2 \), et inversement proportionnelle au carré de la distance \( r \) qui les sépare :
$$ F = G \frac{m_1 m_2}{r^2} $$
où \( G \) est la constante gravitationnelle.
II. Interactions gravitationnelles entre corps célestes
Dans l’univers, les corps célestes (planètes, étoiles, etc.) interagissent entre eux grâce à la force gravitationnelle. Cette force est responsable de la formation des orbites des planètes autour du soleil et des satellites autour des planètes. Les interactions gravitationnelles déterminent également les trajectoires des comètes et des astéroïdes.
III. Forces et champs gravitationnels
Un champ gravitationnel est un champ de forces qui décrit l’influence gravitationnelle d’un corps massif sur son environnement. L’intensité du champ gravitationnel \( g \) à une distance \( r \) d’un corps de masse \( M \) est donnée par :
$$ g = G \frac{M}{r^2} $$
Tout objet placé dans ce champ ressentira une force gravitationnelle.
IV. Calcul des forces gravitationnelles
Le calcul de la force gravitationnelle entre deux objets nécessite la connaissance de leurs masses et de la distance qui les sépare. En appliquant la loi de Newton, il est possible de déterminer la force qui s’exerce entre deux corps, comme la Terre et la Lune.
V. Applications pratiques (pesanteur, orbites)
La gravitation a des applications dans de nombreux domaines, notamment la compréhension de la pesanteur (force gravitationnelle terrestre), la prédiction des trajectoires des objets dans l’espace, et la mise en orbite des satellites artificiels. La force de pesanteur est ce qui permet à tout objet de rester sur Terre.
