🧲 La force gravitationnelle ‖ Physique-chimie ‖ Collège
Summary
TLDRDans cette vidéo éducative, nous explorons la force gravitationnelle, définissant sa nature comme une attraction mutuelle entre deux corps de masse. Nous apprenons comment calculer cette force en utilisant la constante de gravitation, la masse des corps et la distance qui les sépare, rappelant l'importance de l'unité de mesure. L'exemple de la Terre et de la Lune illustre comment la gravité maintient la Lune en orbite, évitant ainsi une collision. La vidéo conclut par une explication intuitive de la dynamique entre la Terre et la Lune, invitant les téléspectateurs à s'abonner pour plus de contenu éclairant.
Takeaways
- 📚 La force gravitationnelle est une attraction mutuelle entre deux corps de masse non nulle.
- 🔍 La force gravitationnelle est caractérisée par son nom, son système, son point d'application, sa direction et son sens.
- 📐 La distance entre les centres de deux corps est un facteur clé dans le calcul de la force gravitationnelle.
- 📈 La formule de la force gravitationnelle est donnée par F = G × (m_A × m_B) / r^2, où G est la constante de gravitation.
- 🔢 La constante de gravitation G est de l'ordre de 6.67 × 10^{-11} en unités SI.
- 🌍 L'exemple de la Terre et de la Lune est utilisé pour illustrer le calcul de la force gravitationnelle.
- 🪐 Les masses de la Terre et de la Lune, ainsi que la distance qui les sépare, sont nécessaires pour calculer leur force gravitationnelle.
- 🌌 La force gravitationnelle est responsable du mouvement des corps célestes, comme les planètes et les satellites.
- 🚀 La Terre et la Lune ne se percutent pas en raison de la vitesse orbitale de la Lune qui la maintient en orbite autour de la Terre.
- 📉 Une réduction significative de la vitesse de la Lune pourrait conduire à une collision avec la Terre.
- 👋 L'auteur invite les téléspectateurs à s'abonner à sa chaîne YouTube pour de futures vidéos.
Q & A
Qu'est-ce que la force gravitationnelle ?
-La force gravitationnelle correspond à la traction mutuelle s'exerçant entre deux corps ou objets de masse non nulle.
Comment se représente la force gravitationnelle entre deux corps A et B ?
-La force gravitationnelle entre deux corps A et B se représente par une flèche orientée du corps A vers le corps B, et vice versa, avec des directions opposées.
Quels sont les caractéristiques de la force gravitationnelle ?
-Les caractéristiques de la force gravitationnelle sont le nom de la force, le système (objet subissant la force), le point d'application, la direction et le sens de la force.
Quelle est la formule pour calculer la valeur de la force gravitationnelle entre deux corps ?
-La formule est F = G * (mA * mB) / d², où G est la constante de gravitation, mA et mB sont les masses des deux corps, et d est la distance entre les deux corps.
Qu'est-ce que la constante de gravitation (G) et quelle est sa valeur ?
-La constante de gravitation (G) est une constante en physique qui vaut 6,67 x 10^-11 N·m²/kg².
Comment la distance entre deux corps influence-t-elle la force gravitationnelle ?
-Plus la distance entre deux corps est grande, plus la force gravitationnelle entre eux est faible.
Pourquoi la masse des corps est-elle importante dans le calcul de la force gravitationnelle ?
-La force gravitationnelle est d'autant plus forte que la masse des corps est importante.
Comment exprime-t-on la force gravitationnelle et en quelle unité ?
-La force gravitationnelle s'exprime en newton (N).
Quelle est la force gravitationnelle entre la Terre et la Lune ?
-La force gravitationnelle entre la Terre et la Lune est environ égale à 1,98 x 10^20 N.
Pourquoi la Terre et la Lune ne se percutent-elles pas malgré leur attraction mutuelle ?
-La Lune tourne autour de la Terre avec une certaine vitesse, ce qui lui permet de ne pas percuter la Terre. Si sa vitesse diminuait trop, elle finirait par tomber sur la Terre.
Outlines
🌌 Introduction à la force gravitationnelle
Ce paragraphe introduit la force gravitationnelle comme la traction mutuelle entre deux objets de masse, illustrée par des corps A et B. La force est définie par son nom, son système, son point d'application, sa direction et son sens. L'exemple donné montre comment la Terre et la Lune interagissent par la gravitation, avec des flèches représentant les forces et la distance entre les centres des deux corps. La formule de Newton de la force gravitationnelle est brièvement mentionnée, soulignant l'importance de la distance et des masses des objets pour calculer la force.
📚 Calcul de la force gravitationnelle Terre-Lune
Dans ce paragraphe, le calcul de la force gravitationnelle entre la Terre et la Lune est expliqué en utilisant la formule de Newton. On adapte la formule pour inclure les masses de la Terre et de la Lune ainsi que la distance Terre-Lune. Les valeurs approximatives des masses et la distance sont fournies, et l'importance de la conversion des unités est soulignée. Le calcul final donne une estimation de la force gravitationnelle, exprimée en newtons. Le paragraphe se termine avec une explication de pourquoi la Terre et la Lune ne se heurtent pas malgré cette force, en comparant le phénomène à un lanceur de marteau. Cette analogie illustre le rôle de la vitesse de la Lune qui lui permet de rester en orbite autour de la Terre.
Mindmap
Keywords
💡Force gravitationnelle
💡Masse
💡Distance
💡Constante de gravitation (G)
💡Système
💡Point d'application
💡Direction
💡Sens
💡Formule de la force gravitationnelle
💡Orbite
💡Unités du système international
Highlights
Définition de la force gravitationnelle comme la traction mutuelle entre deux corps de masse non nulle.
La force gravitationnelle est représentée par une flèche en violet, montrant l'attraction du corps B vers le corps A.
Caractéristiques de la force gravitationnelle : nom, système, point d'application, direction et sens.
La force gravitationnelle est réciproque, la force du corps A sur le corps B est égale à celle du corps B sur le corps A.
La formule de la force gravitationnelle selon Newton : F = G * (m1 * m2) / r^2.
La constante de gravitation, G, est de 6,67 x 10^-11 N(m/kg)^2.
L'importance de la masse des corps et de la distance qui les sépare pour calculer la force gravitationnelle.
La force gravitationnelle est plus forte lorsque les corps sont plus lourds et plus proches l'un de l'autre.
Exemple de calcul de la force gravitationnelle entre la Terre et la Lune.
La distance Terre-Lune doit être convertie en mètres pour le calcul.
Résultat du calcul : la force gravitationnelle Terre-Lune est d'environ 1,98 x 10^20 newtons.
La raison pour laquelle la Terre et la Lune ne se heurtent pas malgré leur attraction mutuelle.
Comparaison avec un lanceur de marteau pour expliquer le mouvement orbital de la Lune autour de la Terre.
La vitesse de la Lune est suffisante pour maintenir son orbite autour de la Terre et éviter une collision.
La force gravitationnelle est responsable du mouvement des corps célestes comme les planètes et les satellites.
La vidéo met en lumière la notion de force gravitationnelle et son importance dans l'univers.
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Transcripts
bonjour et bienvenue dans cette vidéo
nous allons aujourd'hui discuter de la
force gravitationnelle
commençons donc par la définir la force
gravitationnelle correspond à la
traction mutuelle s'exerçant entre deux
corps deux objets de masse nulle prenons
par exemple un corps à dont la masse est
noté m
en indice à majuscule mais aussi un
corps b dont la masse est notée mb le
centre du corps à sera notée par un
point a et le centre du corps b par un
point b relions maintenant ces deux
centres par une droite ici en pointillés
noir on représente par une flèche en
violet la force gravitationnelle du
corps b sur le corps à
autrement dit le corps baie attirent le
corps à vers lui on va maintenant
pouvoir préciser les caractéristiques de
la force gravitationnelle du corps b sur
le corps à il faut rappeler vous
préciser le nom de la force
le système le point d'application la
direction et le sens le nom de la force
et f2b sur à
autrement dit la force gravitationnelle
du corps b sur le corps à le système
c'est-à-dire l'objet qui subit cette
force et le corps à le point
d'application est le point à la
direction et donc la droite en
pointillés noir il s'agit de la droite
ab enfin le sens indique vert ou est
orienté notre force ici vers le point b
seulement voilà le corps b est lui aussi
attiré par le cor a
il s'agit de la force gravitationnelle
du corps à sur le corps b noté fable2
système cette fois ci elle korber le
point d'application est le point b la
direction reste la droite
ab mais cette fois ci le sens est opposé
aucun précédent
elle est orientée vers le point haut on
a donc ici représenté la force
gravitationnelle entre les deux corps
il faut maintenant être capable de
calculer la valeur de la force
gravitationnelle qui existe entre deux
corps on doit la première formulation
la force gravitationnelle à monsieur de
newton reprenons le cas vu précédemment
avec les corps a et b ils sont distants
d'une distance noté des api il se trouve
en fait que la valeur de la force
gravitationnelle de assure b est égale à
celle de pexiora et pour trouver ces
valeurs il faut en fait multiplier g on
va le voir qui est une constante en
physique par la masse du corps 1 puis
par la masse du corps b est divisée
l'ensemble par la distance qui sépare
les deux corps au carré il s'agit donc
ici de l'expression littérale permettant
de calculer la valeur de la force
gravitationnelle qui existe entre deux
corps il faut être très vigilant et ne
pas oublier le carré voyons maintenant
ce qui signifie chaque lettre dans la
formule fabioalex8 tj sionnel exercée
par a ou b / b ou à exprimer en newton
gl ce qu'on appelle la constante de
gravitation
elle s'exprime en unité s y c'est à dire
en unités du système international
en effet ces unités sont si compliqués
qu'on simplifie les choses en écrivant
svg est égal à 6 67 x 10 exposants - 11
est ce qui m a et la masse du corps à en
kg mb celle du corps b en kg également
des abbés est la distance séparant le
corps a dû korber ans m il faut faire
extrêmement attention au fait que les
masses doivent être exprimé en kg et la
distance en mètres
en observant l'expression littérale on
se rend compte que la force
gravitationnelle sera d'autant plus
forte que la masse des corps est
importante
on remarque également que plus la
distance entre les deux corps est
importante et plus faible sera la valeur
de la force gravitationnelle
c'est plutôt assez intuitif
effectivement plus de corps sont
éloignés et moins ils ont une influence
l'un sur l'autre
pour être sûr que tout cela est bien
compris
faisons maintenant un exercice
la force gravitationnelle est en fait
responsable du mouvement et de la
traction des corps célestes comme les
planètes ou les satellites dans
l'univers prenons comme exemple la terre
mais aussi son satellite naturel qu'est
la lune la lune est en orbite autour de
la terre
nothomb à le centre de la terre et baie
le centre de la lune on va ici avoir une
distance entre la terre et la lune qui
est noté des en indice terre-lune
représentons en pointillés rouges la
droite qui relie le centre de la terre
au centre de la lune on va représenter
envers la force gravitationnelle de la
terre sur la lune autrement dit la terre
attire la lune vers l on va maintenant
pouvoir préciser les caractéristiques
il s'agit donc de la force
gravitationnelle de la terre sur la lune
le système est la lune le point
d'application est le point b la
direction est la droite
ab et notre force est orienté vers le
point sauf que voilà
la terre est elle aussi atterré par la
lune il s'agit de la force
gravitationnelle de la lune sur la terre
représenté en rouge sur le schéma le nom
de la force et donc la force
gravitationnelle de la lune sur la terre
le système est la terre le point
d'application est le point à la
direction reste la droite ab et notre
force est orienté vers le point b
calculons maintenant la valeur de la
force gravitationnelle entre la terre et
la lune on remet ici l'expression
littérale vu précédemment ainsi que le
schéma adaptons maintenant notre
expression littérale à notre exercice
il ne s'agit là plus du corps à edu
korber mais de la terre et de la lune
on a donc la valeur de la force
gravitationnelle de la terre sur la lune
qui est égale à celle de la lune sur la
terre pour déterminer la valeur il faut
donc multiplier
j'ai la constante de gravitation par la
masse du corps a ici par exemple la
terre puis par la masse du corps b donc
la masse de la lune et on divise par la
distance qui sépare les deux corps donc
la terre et lui
que l'on n'oublie pas de mettre au carré
voici donc notre expression littérale
adapté à notre exercice
on a donc j'ai qui est égal à 6 67 x 10
exposants - 11 la masse de la terre est
égal à 5,98 deux fois dix exposants 24
kg celle de la lune 7,35 fois dix
exposants 22 kg et la distance qui
sépare la terre de la lune est égal à 3
185 1000 km attention ces valeurs ne
sont évidemment pas à connaître par
coeur
sauf que voilà dans l'expression
littérale il est bien précisé que la
distance qui sépare les deux corps doit
être exprimée en mètre
il faut donc convertir 385 milles
kilomètres en maître il suffit de
rajouter 3 0 on trouve 385 millions de m
on peut désormais effectuer notre calcul
en remplaçant par les valeurs on a donc
6,67 fois dix exposants - 11 x 5 98 3 10
exposants 24 x 7 35 fois dix exposants
22 et on divise par notre distance en
mètres
sans oublier le carré en utilisant la
calculatrice on trouve un résultat qui
est environ égal à 1,98 fois dix
exposants 20 il faut maintenant précisé
l'unité et si on regarde dans notre
expression littéral il est bien
d'expliquer que la force
gravitationnelle comme toutes les forces
s'exprime en newton on va donc préciser
cela à côté de notre résultat il faut
maintenant terminée par une phrase
réponse
la valeur de la force gravitationnelle
entre la terre et la lune est égal à
1,98 fois dix exposants 20 newton envion
allons maintenant un petit peu plus loin
et essayons de répondre à la question
suivante pourquoi finalement la terre et
la lune ne se percutent pas étant donné
qu'elle s'attire pour répondre à cette
question
on va donc faire une comparaison avec un
lanceur de marteau appelons à le point
d'accrochage entre la main nue lens
heures et le marteau on a ici
représentée en rouge la force du marteau
sur le lanceur si on appelle maintenant
b le centre du marteau on a ici envers
la force du lanceur sur le marteau le
marteau continuera de tourner autour du
lanceur temps que sa vitesse sera
importante
si la vitesse du marteau devient trop
faible alors une tombera au pied du
lanceur il en est en fait de même pour
la lune et la terre la lune tourne
autour de la terre avec une certaine
vitesse et cette vitesse va finalement
lui permettre de ne pas percuter la
terre
si par malheur la vitesse de la lune
diminuait de manière trop importante
alors la terre et la lune se percutent
ray cette présentation est maintenant
terminée j'espère qu'elle a été clair et
que la notion de force gravitationnelle
est maintenant bien comprise n'hésitez
pas à vous abonner à ma chaîne youtube
et je vous dis à très bientôt pour de
nouvelles vidéos
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