Calcul force gravitationnelle

Ce calcul force gravitationnelle donne l’attraction entre deux masses. Exemple : deux corps de 1000 kg séparés de 1 m s’attirent avec 6,6743 × 10⁻⁵ N.

Exemple : Masse m₁ 1 000 kg · Masse m₂ 1 000 kg · Distance r entre les centres 1 m → Résultat : F = 6,6743 × 10⁻⁵ N (force gravitationnelle). Source : NIST CODATA 2022: Newtonian constant of gravitation G = 6.67430(15) × 10⁻¹¹ m³ kg⁻¹ s⁻². Mise à jour : .

kg
La notation avec exposant fonctionne aussi, p. ex. 5,972e24 pour la Terre.
kg
Par exemple 70 pour une personne ou 7,348e22 pour la Lune.
m
De centre à centre, pas de surface à surface. Rayon terrestre : 6,371e6 m.
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Résultat

Résultat
F = 6,6743 × 10⁻⁵ N (force gravitationnelle)
Toutes les représentations
GrandeurValeur
Force gravitationnelle F6,6743 × 10⁻⁵ N
Accélération du corps 1 (due à m₂)6,6743 × 10⁻⁸ m/s²
Accélération du corps 2 (due à m₁)6,6743 × 10⁻⁸ m/s²
Constante gravitationnelle G6,6743 × 10⁻¹¹ m³/(kg·s²)
Étapes du calcul
  • F = G·m₁·m₂ / r² = 6,6743 × 10⁻¹¹ · 1 000 · 1 000 / (1)² = 6,6743 × 10⁻⁵ N.
  • a₁ = G·m₂ / r² = 6,6743 × 10⁻⁸ m/s² ; a₂ = G·m₁ / r² = 6,6743 × 10⁻⁸ m/s².
Loi de la gravitation de Newton pour des masses ponctuelles ou des corps à symétrie sphérique. G = 6,6743 × 10⁻¹¹ m³/(kg·s²) selon CODATA 2022 (incertitude relative 2,2 × 10⁻⁵). Les champs très intenses relèvent de la relativité générale.

Comment le calcul est fait

La force gravitationnelle est l’attraction mutuelle de deux masses. Selon Newton, elle est proportionnelle au produit des masses et décroît avec le carré de la distance. Les deux corps subissent la même force, mais des accélérations différentes.

Formule

F = G · m₁ · m₂ / r². Ici G = 6,6743 × 10⁻¹¹ m³/(kg·s²) est la constante gravitationnelle (CODATA 2022) et r la distance entre les centres de masse. L’accélération du premier corps est a₁ = G·m₂ / r², celle du second a₂ = G·m₁ / r².

Exemple

Une personne de 70 kg se tient à la surface de la Terre (m = 5,972 · 10²⁴ kg, r = 6,371 · 10⁶ m). Alors F = G · 5,972 · 10²⁴ · 70 / (6,371 · 10⁶)² = 687,398 N, soit son poids. La personne accélère à 9,81997 m/s², la Terre seulement à 1,15104 × 10⁻²² m/s². Entre la Terre et la Lune (7,348 · 10²² kg, distance 3,844 · 10⁸ m), la force vaut 1,98211 × 10²⁰ N.

Questions fréquentes

Quelle est la valeur de la constante gravitationnelle ?

G = 6,6743 × 10⁻¹¹ m³/(kg·s²) selon CODATA 2022. Elle est si petite que l’attraction ne se remarque que pour les astres.

Avec quelle force la Terre et la Lune s’attirent-elles ?

Avec environ 1,98211 × 10²⁰ N (m₁ = 5,972 · 10²⁴ kg, m₂ = 7,348 · 10²² kg, r = 3,844 · 10⁸ m).

Pourquoi la Terre ne tombe-t-elle pas vers moi ?

Elle le fait, mais sa masse est si grande que son accélération n’est que de 1,15104 × 10⁻²² m/s², alors que la même force de 687,398 N sur 70 kg donne 9,81997 m/s².

Sources et références juridiques

Dernière mise à jour : · Principes éditoriaux

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