🧲 La force gravitationnelle ‖ Physique-chimie ‖ Collège

Nathan FV
1 Dec 202009:20

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

00:00

🌌 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.

05:02

📚 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

La force gravitationnelle est la force d'attraction mutuelle qui existe entre deux objets en fonction de leur masse et de la distance qui les sépare. Dans la vidéo, cette notion est au cœur du sujet, expliquant comment elle agit entre différents corps célestes, comme la Terre et la Lune, et influence leur mouvement.

💡Masse

La masse est une mesure de la quantité de matière contenue dans un objet et est un facteur clé dans le calcul de la force gravitationnelle. Le script mentionne les masses de la Terre et de la Lune pour établir leur interaction gravitationnelle.

💡Distance

La distance est la mesure de l'espace séparant deux objets et est aussi un élément déterminant dans la force gravitationnelle. Plus les objets sont éloignés, plus la force gravitationnelle s'affaiblit, comme illustré par la distance Terre-Lune dans le script.

💡Constante de gravitation (G)

La constante de gravitation, notée G, est une valeur universelle utilisée dans l'équation de la force gravitationnelle pour relier les masses et la distance. Le script la mentionne lors de l'explication de la formule de calcul de cette force.

💡Système

Dans le contexte de la force gravitationnelle, le système fait référence à l'objet soumis à la force. Le script utilise ce terme pour désigner la Terre ou la Lune en tant qu'objets interagissant par gravitation.

💡Point d'application

Le point d'application est le lieu où la force est appliquée. Dans le script, il est utilisé pour décrire où la force gravitationnelle s'exerce sur la Terre et la Lune.

💡Direction

La direction de la force gravitationnelle est la ligne reliant les centres des deux objets. Le script indique que cette direction est la droite reliant le centre de la Terre au centre de la Lune.

💡Sens

Le sens de la force gravitationnelle est la manière dont elle est orientée, de l'un des objets vers l'autre. Le script utilise le sens pour montrer comment la Terre attire la Lune et vice versa.

💡Formule de la force gravitationnelle

La formule de la force gravitationnelle, F = G * (m1 * m2) / r^2, est utilisée pour calculer la force de gravitation entre deux objets. Le script l'explique en détail et l'applique à l'exemple de la Terre et de la Lune.

💡Orbite

L'orbite est le trajectoire suivie par un objet dans l'espace sous l'influence de forces gravitationnelles. Le script mentionne que la Lune est en orbite autour de la Terre à cause de cette force.

💡Unités du système international

Les unités du système international (SI) sont utilisées pour mesurer la constante de gravitation, la masse et la distance. Le script indique que G est exprimée en mètres cube par kilogramme par seconde au carré (m³/kg s²).

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.

Invitation à s'abonner à la chaîne YouTube pour de nouvelles vidéos sur des sujets scientifiques.

Transcripts

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bonjour et bienvenue dans cette vidéo

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nous allons aujourd'hui discuter de la

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force gravitationnelle

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commençons donc par la définir la force

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gravitationnelle correspond à la

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traction mutuelle s'exerçant entre deux

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corps deux objets de masse nulle prenons

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par exemple un corps à dont la masse est

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noté m

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en indice à majuscule mais aussi un

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corps b dont la masse est notée mb le

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centre du corps à sera notée par un

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point a et le centre du corps b par un

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point b relions maintenant ces deux

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centres par une droite ici en pointillés

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noir on représente par une flèche en

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violet la force gravitationnelle du

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corps b sur le corps à

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autrement dit le corps baie attirent le

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corps à vers lui on va maintenant

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pouvoir préciser les caractéristiques de

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la force gravitationnelle du corps b sur

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le corps à il faut rappeler vous

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préciser le nom de la force

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le système le point d'application la

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direction et le sens le nom de la force

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et f2b sur à

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autrement dit la force gravitationnelle

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du corps b sur le corps à le système

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c'est-à-dire l'objet qui subit cette

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force et le corps à le point

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d'application est le point à la

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direction et donc la droite en

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pointillés noir il s'agit de la droite

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ab enfin le sens indique vert ou est

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orienté notre force ici vers le point b

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seulement voilà le corps b est lui aussi

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attiré par le cor a

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il s'agit de la force gravitationnelle

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du corps à sur le corps b noté fable2

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système cette fois ci elle korber le

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point d'application est le point b la

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direction reste la droite

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ab mais cette fois ci le sens est opposé

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aucun précédent

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elle est orientée vers le point haut on

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a donc ici représenté la force

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gravitationnelle entre les deux corps

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il faut maintenant être capable de

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calculer la valeur de la force

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gravitationnelle qui existe entre deux

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corps on doit la première formulation

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la force gravitationnelle à monsieur de

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newton reprenons le cas vu précédemment

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avec les corps a et b ils sont distants

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d'une distance noté des api il se trouve

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en fait que la valeur de la force

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gravitationnelle de assure b est égale à

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celle de pexiora et pour trouver ces

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valeurs il faut en fait multiplier g on

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va le voir qui est une constante en

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physique par la masse du corps 1 puis

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par la masse du corps b est divisée

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l'ensemble par la distance qui sépare

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les deux corps au carré il s'agit donc

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ici de l'expression littérale permettant

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de calculer la valeur de la force

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gravitationnelle qui existe entre deux

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corps il faut être très vigilant et ne

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pas oublier le carré voyons maintenant

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ce qui signifie chaque lettre dans la

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formule fabioalex8 tj sionnel exercée

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par a ou b / b ou à exprimer en newton

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gl ce qu'on appelle la constante de

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gravitation

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elle s'exprime en unité s y c'est à dire

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en unités du système international

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en effet ces unités sont si compliqués

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qu'on simplifie les choses en écrivant

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svg est égal à 6 67 x 10 exposants - 11

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est ce qui m a et la masse du corps à en

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kg mb celle du corps b en kg également

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des abbés est la distance séparant le

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corps a dû korber ans m il faut faire

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extrêmement attention au fait que les

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masses doivent être exprimé en kg et la

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distance en mètres

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en observant l'expression littérale on

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se rend compte que la force

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gravitationnelle sera d'autant plus

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forte que la masse des corps est

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importante

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on remarque également que plus la

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distance entre les deux corps est

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importante et plus faible sera la valeur

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de la force gravitationnelle

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c'est plutôt assez intuitif

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effectivement plus de corps sont

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éloignés et moins ils ont une influence

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l'un sur l'autre

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pour être sûr que tout cela est bien

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compris

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faisons maintenant un exercice

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la force gravitationnelle est en fait

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responsable du mouvement et de la

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traction des corps célestes comme les

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planètes ou les satellites dans

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l'univers prenons comme exemple la terre

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mais aussi son satellite naturel qu'est

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la lune la lune est en orbite autour de

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la terre

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nothomb à le centre de la terre et baie

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le centre de la lune on va ici avoir une

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distance entre la terre et la lune qui

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est noté des en indice terre-lune

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représentons en pointillés rouges la

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droite qui relie le centre de la terre

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au centre de la lune on va représenter

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envers la force gravitationnelle de la

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terre sur la lune autrement dit la terre

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attire la lune vers l on va maintenant

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pouvoir préciser les caractéristiques

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il s'agit donc de la force

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gravitationnelle de la terre sur la lune

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le système est la lune le point

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d'application est le point b la

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direction est la droite

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ab et notre force est orienté vers le

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point sauf que voilà

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la terre est elle aussi atterré par la

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lune il s'agit de la force

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gravitationnelle de la lune sur la terre

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représenté en rouge sur le schéma le nom

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de la force et donc la force

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gravitationnelle de la lune sur la terre

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le système est la terre le point

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d'application est le point à la

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direction reste la droite ab et notre

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force est orienté vers le point b

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calculons maintenant la valeur de la

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force gravitationnelle entre la terre et

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la lune on remet ici l'expression

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littérale vu précédemment ainsi que le

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schéma adaptons maintenant notre

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expression littérale à notre exercice

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il ne s'agit là plus du corps à edu

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korber mais de la terre et de la lune

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on a donc la valeur de la force

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gravitationnelle de la terre sur la lune

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qui est égale à celle de la lune sur la

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terre pour déterminer la valeur il faut

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donc multiplier

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j'ai la constante de gravitation par la

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masse du corps a ici par exemple la

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terre puis par la masse du corps b donc

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la masse de la lune et on divise par la

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distance qui sépare les deux corps donc

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la terre et lui

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que l'on n'oublie pas de mettre au carré

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voici donc notre expression littérale

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adapté à notre exercice

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on a donc j'ai qui est égal à 6 67 x 10

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exposants - 11 la masse de la terre est

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égal à 5,98 deux fois dix exposants 24

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kg celle de la lune 7,35 fois dix

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exposants 22 kg et la distance qui

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sépare la terre de la lune est égal à 3

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185 1000 km attention ces valeurs ne

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sont évidemment pas à connaître par

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coeur

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sauf que voilà dans l'expression

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littérale il est bien précisé que la

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distance qui sépare les deux corps doit

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être exprimée en mètre

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il faut donc convertir 385 milles

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kilomètres en maître il suffit de

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rajouter 3 0 on trouve 385 millions de m

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on peut désormais effectuer notre calcul

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en remplaçant par les valeurs on a donc

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6,67 fois dix exposants - 11 x 5 98 3 10

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exposants 24 x 7 35 fois dix exposants

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22 et on divise par notre distance en

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mètres

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sans oublier le carré en utilisant la

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calculatrice on trouve un résultat qui

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est environ égal à 1,98 fois dix

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exposants 20 il faut maintenant précisé

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l'unité et si on regarde dans notre

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expression littéral il est bien

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d'expliquer que la force

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gravitationnelle comme toutes les forces

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s'exprime en newton on va donc préciser

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cela à côté de notre résultat il faut

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maintenant terminée par une phrase

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réponse

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la valeur de la force gravitationnelle

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entre la terre et la lune est égal à

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1,98 fois dix exposants 20 newton envion

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allons maintenant un petit peu plus loin

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et essayons de répondre à la question

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suivante pourquoi finalement la terre et

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la lune ne se percutent pas étant donné

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qu'elle s'attire pour répondre à cette

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question

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on va donc faire une comparaison avec un

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lanceur de marteau appelons à le point

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d'accrochage entre la main nue lens

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heures et le marteau on a ici

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représentée en rouge la force du marteau

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sur le lanceur si on appelle maintenant

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b le centre du marteau on a ici envers

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la force du lanceur sur le marteau le

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marteau continuera de tourner autour du

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lanceur temps que sa vitesse sera

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importante

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si la vitesse du marteau devient trop

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faible alors une tombera au pied du

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lanceur il en est en fait de même pour

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la lune et la terre la lune tourne

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autour de la terre avec une certaine

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vitesse et cette vitesse va finalement

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lui permettre de ne pas percuter la

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terre

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si par malheur la vitesse de la lune

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diminuait de manière trop importante

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alors la terre et la lune se percutent

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ray cette présentation est maintenant

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terminée j'espère qu'elle a été clair et

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que la notion de force gravitationnelle

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est maintenant bien comprise n'hésitez

play09:15

pas à vous abonner à ma chaîne youtube

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et je vous dis à très bientôt pour de

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