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La force gravitationnelleLa force gravitationnelle est le phénomène de réaction physique qui cause l'attraction mutuelle entre deux corps. En général, cette attraction se fait entre un objet et un astre comme la Terre ou la Lune. Cette force produit une accélération gravitationnelle Attention!Il est important de spécifier que la gravité s’exerce toujours entre deux objets. Si l’objet A attire l’objet B, alors l’objet B attire aussi l’objet A avec la même force. C’est le principe derrière la troisième loi de Newton. Déterminer la force gravitationnelleOn utilise la formule suivante pour trouver la force gravitationnelle d'une masse.
Quelle est la force gravitationnelle exercée sur une pomme de
sur la Terre et sur la Lune? Chute libre et force gravitationnelleLorsqu'un corps est en chute libre, il se dirige vers le sol ou, plus précisément, vers le centre de la Terre. Il doit suivre cette trajectoire, car il existe une force d'attraction, la force gravitationnelle, qui amène le corps à se rapprocher du centre de l'autre objet qui l'attire. En absence de résistance de l'air, la chute libre se fera avec une accélération équivalente à l'accélération gravitationnelle terrestre, soit . Poids et force gravitationnelleLe poids d'un objet est la mesure de la force gravitationnelle exercée par la Terre sur un objet. La force gravitationnelle exercée par un objet est donc égale au poids de cet objet. Ainsi, deux objets ayant une masse identique auront nécessairement le même poids s'ils sont tous deux situés dans un même endroit. Toutefois, si un de ces objets était laissé sur Terre alors que l'autre était amené sur la Lune, le poids varierait, car la force gravitationnelle ne serait plus la même. Toutefois, la masse ne changerait pas, car, par définition, la masse représente la quantité de matière qui constitue un objet. Quelle est la force gravitationnelle avec laquelle la Terre attire un objet de ? Quelle est la masse et quel est le poids de cet objet sur la Lune? Pour déterminer la force gravitationnelle sur la Terre:
La masse de l'objet sur la Lune ne changera pas. Peu importe où cet objet est situé, la quantité de matière sera la même. La masse sur la Lune est donc . Pour déterminer la force gravitationnelle sur la Lune:
La loi de la gravitation universelleLa loi de la gravitation universelle est une équation qui permet de calculer la force gravitationnelle ( ) avec laquelle deux corps s’attirent l’un vers l’autre.
La planète Terre a une masse d’environ et tourne à une distance moyenne de
du Soleil dont la masse est d’environ .
Quelle est la force qui permet à la Terre de continuer sa révolution autour du
Soleil?
Un rocher de se trouve à la surface de la Lune dont la masse est de
.
Si la Lune a un rayon d’environ
,
quelle force permet à la roche de demeurer sur la surface de la Lune ?
Composante de la force gravitationnelle parallèle au déplacementLorsqu'un objet se trouve sur un plan incliné, une partie de la force gravitationnelle se retrouve parallèlement au déplacement d'un objet. Cette force est parfois appelée force de plan ou force en x. Pour trouver cette force, on doit utiliser les formules trigonométriques dans un triangle rectangle. Quelle est la force gravitationnelle parallèle au déplacement d'une masse de ?
La force gravitationnelle est toujours orientée vers le
centre de la Terre (vers le sol). Elle est perpendiculaire à la surface
du sol.
La force gravitationnelle parallèle au déplacement sera la force opposée à l'angle.
En utilisant les rapports trigonométriques, il est
possible de déterminer la valeur de la force parallèle au déplacement. Les lois de NewtonIsaac Newton (1643-1727) est un physicien britannique reconnu pour avoir établi les trois lois universelles du mouvement en 1688. Ces trois lois, dites lois de Newton, ont permis d'élaborer la base de la mécanique classique.
Dans les fiches suivantes, chacune des lois sera expliquée en détail: Exercice
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