PHYSIQUE Cours - Classe de seconde

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Lois - première S
Chapitre 7: Champs et forces

Champs de gravitation et de pesanteur

Qu'est ce qu'un champ gravitation ?
Il s'agit d'un champ de force vectoriel découlant de l'existence d'une force de gravitation s'exerçant dans un espace donné. Par conséquent, si un corps doté d'une masse est situé dans un espace où existe un champ de gravitation alors il est soumis à une force de gravitation.

Le champ de gravitation se note: vecteur champ de gravitation  

Il s'exprime en Newton par kilogramme ( N.kg-1).

Caractéristiques d'un champ de gravitation
Si en un point de l'espace un corps de masse m est soumis à une force gravitationnelle F alors on

Si en un point de l'espace un corps de masse m est soumis à une force gravitationnelle vecteur force alors on
peut déterminer les caractéristiques du champ de gravitation  vecteur champ de gravitation en ce point :

- Il a la même direction que la force de gravitation
- Il a même sens que la force de gravitation
- Sa valeur est : G =  F      où  G est en newton par kilogramme ( N.kg-1)
                                 m           F est en newton ( N)
                                               m est en kilogramme ( kg )

On peut résumer toutes ces caractéristiques en écrivant que: vecteur champ de gravitation  =

Rapport du vecteur force et de la masse

Champ de gravitation créé par un corps ponctuel où à répartition sphérique de masse
D'après la loi de la gravitation un corps A, de masse mA situé en un point A exerce sur un corps B de masse mB situé en un point B la force F suivante :
F = G x mA x mB 
                 AB2    
Le champ de gravitation peut être calculé en utilisant la relation : G = F    
                                                                                                                mB
On obtient donc :
G = G x mA  
             AB2    

Le champ de pesanteur
Il s'agit du champ de force vectoriel lié à la force d'attraction exercée sur un corps au voisinage de la surface terrestre. On peut en première approximation considérer qu'il correspond au champ de gravitation terrestre ( s'il on négliges les effets de la rotation terrestre ) et plus précisément au champ lié au poids d'un objet.
Ce champ est noté g et sa valeur qui s'exprime en Newton par kilogramme correspond à l'instensité de la pesanteur qui intervient dans la relation entre le poids et la masse. Cette dernière peut donc s'écrire sous forme vectorielle:
Relation entre le poids, la masse et le champ de pesanteur

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