CHAPITRE 7
INTERACTION GRAVITATIONNELLE
Pré-requis
• Pour aborder ce chapitre il faut connaître la définition de l’énergie potentielle et avoir une bonne idée de la notion de champ de vecteurs. Le
principe fondamental de la dynamique doit être acquis.
Objectif
I Se familiariser avec la loi de la gravitation universelle (loi de Newton).
I Comprendre la notion de champ de gravitation terrestre et son évolution
en fonction de l’altitude considérée.
I Maîtriser la notion d’énergie potentielle de gravitation.
Nous considérons dans ce chapitre que toutes les masses sont à symétrie sphérique. Pour
ne pas surcharger le texte nous admettons que les masses se comportent comme des objets ponctuels. La détermination du champ de gravitation est réalisée au niveau le plus
simple. Nous renvoyons le lecteur soucieux de comprendre comment calculer le champ
de gravitation de façon exacte au cours d’électrostatique et à l’utilisation du théorème de
Gauss que l’on applique à une distribution volumique de masse.
1. ATTRACTION UNIVERSELLE
1.1. Force de gravitation newtonienne
On appelle force de gravitation ou force d’interaction gravitationnelle, la force exercée
par une masse M sur une autre masse m. Cette force d’interaction a été découverte par
Newton
1 en 1665. Celui-ci a montré que deux masses m et M interagissent entre elles de
façon d’autant plus forte que les masses sont grandes et que la distance qui les sépare est
petite. La loi qu’il a formulée est dite loi de Newton et s’énonce de la façon suivante :
Loi de Newton
Les masses de deux corps s’attirent en raison de leurs masses et de l’inverse du
carré de leur distance.
1. Isaac Newton (1642-1727). La théorie fut publiée en 1686 dans Principia Mathematica Philosophiae Naturalis.
INTERACTION GRAVITATIONNELLE
Pré-requis
• Pour aborder ce chapitre il faut connaître la définition de l’énergie potentielle et avoir une bonne idée de la notion de champ de vecteurs. Le
principe fondamental de la dynamique doit être acquis.
Objectif
I Se familiariser avec la loi de la gravitation universelle (loi de Newton).
I Comprendre la notion de champ de gravitation terrestre et son évolution
en fonction de l’altitude considérée.
I Maîtriser la notion d’énergie potentielle de gravitation.
Nous considérons dans ce chapitre que toutes les masses sont à symétrie sphérique. Pour
ne pas surcharger le texte nous admettons que les masses se comportent comme des objets ponctuels. La détermination du champ de gravitation est réalisée au niveau le plus
simple. Nous renvoyons le lecteur soucieux de comprendre comment calculer le champ
de gravitation de façon exacte au cours d’électrostatique et à l’utilisation du théorème de
Gauss que l’on applique à une distribution volumique de masse.
1. ATTRACTION UNIVERSELLE
1.1. Force de gravitation newtonienne
On appelle force de gravitation ou force d’interaction gravitationnelle, la force exercée
par une masse M sur une autre masse m. Cette force d’interaction a été découverte par
Newton
1 en 1665. Celui-ci a montré que deux masses m et M interagissent entre elles de
façon d’autant plus forte que les masses sont grandes et que la distance qui les sépare est
petite. La loi qu’il a formulée est dite loi de Newton et s’énonce de la façon suivante :
Loi de Newton
Les masses de deux corps s’attirent en raison de leurs masses et de l’inverse du
carré de leur distance.
1. Isaac Newton (1642-1727). La théorie fut publiée en 1686 dans Principia Mathematica Philosophiae Naturalis.