PHYSIQUE Cours - Classe de seconde

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Univers - seconde
Chapitre 6: La gravitation universelle

Le poids et la gravitation

Qu'est-ce que le poids ?
La poids correspond à la force de gravitation exercée par une planète sur les corps se trouvant à proximité de sa surface.

Calculer le poids d'un objet
Si un objet possède une masse m alors son poids p peut être calculé grâce à la relation suivante:
p = m x g          où m est en kilogramme ( kg )
                              p est en newton ( N )
                              g est en newton par kilogramme ( N.kg-1)
Remarque: g est une constante appelée instensité de la pesanteur dont la valeur dépend de la planète considérée et de l'altitude. Pour la Terre g = 9,81 N.kg-1.

Relation entre le poids et la gravitation
D'après la loi de la gravitation la force s'exercant entre deux corps A et B de masse mA et mB, dont les centre de gravité sont séparés par une distance d vaut:
F = G x   mA x mB           
                   d2            
Si un corps est situé à proximité de la surface terrestre alors la distance entre le centre de la Terre et ce corps correspond au rayon terrestre RT( RT = 6371 km ).
Si le corps A correspond à la Terre alors mA correspond à la masse de la Terre: mT ( mT = 5,97 x 1024 kg )
On note alors la masse du corps B simplement m
Dans ces conditions la valeur de la force de gravitation calculée correspond au poids p de l'objet.
La relation devient alors:
p = G  x mT x m          
               RT2

Si l'on compare cette relation à celle que l'on utilise d'habitude pour exprimer le poids ( p = m x g ) alors on peut en tirer une expression de l'intensité de la pesanteur:
 g = G x   mT           
          RT2    
On peut donc caluler l'intensité de la pesanteur terrestre:
g =  6, 67 x 10-11 x 5,97 x 1024    
                            ( 6371000)2    
g = 9,81 N.kg-1
On retrouve donc bien la valeur moyenne généralement admise pour l'intensité de la pesanteur terrestre.

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