Leçons de niveau 12

Interactions fondamentales/Interaction gravitationnelle

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Interaction gravitationnelle
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Chapitre no 2
Leçon : Interactions fondamentales
Chap. préc. :Les particules élémentaires
Chap. suiv. :Interaction électrique
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L'interaction gravitationnelle est une action réciproque existant entre des corps possédant une masse et a une portée infinie. Par exemple le mouvement de la Lune autour de la Terre, de la Terre autour du Soleil, d'un objet qui tombe sont des manifestations de l'interaction gravitationnelle. C'est donc l'interaction gravitationnelle qui assure la cohésion de l'Univers.

Cette interaction est toujours très faible et nécessite que les corps aient une grande masse pour que cette interaction ne soit pas négligeable. C'est pourquoi elle prédomine à l’échelle astronomique. Elle est aussi toujours attractive.

Loi de l'attraction gravitationnelle[modifier | modifier le wikicode]

Deux corps ponctuels A et B de masses respectives m et m' séparés d'une distance r exercent l'un sur l'autre les forces attractives FA/B et FB/A ayant pour direction commune la droite joignant les deux points A et B, des sens opposés et une même intensité FA/B = FB/A. Cette force varie proportionnellement au produit de leurs masses et à l'inverse du carré de la distance qui les sépare.

avec :

  • G = 6,67 × 10−11 N m2 kg−2 (appelée constante gravitationnelle) ;
  • m et m′ en kilogramme (kg) ;
  • r : distance entre A et B en mètre (m) ;
  • FA/B et FB/A en newton (N).

Cas particulier : Attraction gravitationnelle entre une planète et un corps[modifier | modifier le wikicode]

Soit un objet de masse m, considéré comme ponctuel et situé à une altitude h par rapport à la surface de la planète de masse M et de rayon R.

Soit F la force de gravitation exercée par la planète sur l'objet.

La formule devient alors :