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La gravitation universelle et le système solaire

La force invisible qui fait tomber les pommes et tenir les planètes en orbite : même cause, même effet.

Physique-ChimieCollège3e

Une pomme tombe, la Lune ne tombe pas… mais en vrai, si : elle tombe autour de la Terre, sans jamais la toucher. Même force, deux résultats. 🪐

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C'est quoi le délire ?

La gravitation est une attraction entre deux objets qui ont une masse. Elle est :

  • universelle : elle agit partout, entre tous les objets massiques ;
  • mutuelle : la Terre attire la Lune, et la Lune attire la Terre avec la même valeur ;
  • à distance : pas besoin de contact ;
  • toujours attractive : jamais répulsive.

C'est elle qui maintient les planètes en orbite autour du Soleil, les satellites autour des planètes, et qui donne son poids à ton corps.

La formule magique

La valeur de la force de gravitation :

  • augmente quand les masses augmentent ;
  • diminue quand la distance entre les objets augmente.

À connaître aussi :

  • P = m × g : sur Terre g ≈ 10 N/kg, sur la Lune g ≈ 1,6 N/kg, sur Mars g ≈ 3,7 N/kg
  • Le système solaire : le Soleil (une étoile) + 8 planètes : Mercure, Vénus, Terre, Mars, Jupiter, Saturne, Uranus, Neptune
  • Une étoile produit sa propre lumière ; une planète ne fait que la réfléchir
  • Les 4 premières sont telluriques (rocheuses), les 4 suivantes gazeuses

On teste sur un exemple

Un astronaute a une masse de 70 kg. Sa masse ne change jamais, où qu'il aille.

  • Sur Terre : P = 70 × 10 = 700 N
  • Sur la Lune : P = 70 × 1,6 = 112 N, soit environ 6 fois moins — d'où les sauts géants des astronautes d'Apollo
  • Sur Mars : P = 70 × 3,7 = 259 N

Et la Lune ? La Terre l'attire en permanence, ce qui courbe sa trajectoire : au lieu de filer tout droit, elle tourne autour de nous. Sans gravitation, elle partirait en ligne droite dans l'espace.

Le piège classique

Dire qu'« il n'y a pas de gravité dans l'espace ». Faux : les astronautes de l'ISS sont attirés par la Terre presque autant qu'au sol. Ils sont en chute libre permanente, ce qui donne l'impression de flotter. Autre erreur : croire que la Terre attire la Lune plus fort que la Lune n'attire la Terre. Les deux forces ont la même valeur.

L'astuce pour retenir

« Plus lourd, plus fort ; plus loin, plus faible. » Toute la gravitation tient dans ces cinq mots.

Teste-toi

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1. La force de gravitation entre deux corps…

2. Un astronaute de 70 kg qui se pose sur la Lune (g ≈ 1,6 N/kg) a…

3. Dans le système solaire, le Soleil est…

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