M6S5_RE (STE)

1. Notion de force

1.1. La force gravitationnelle

1.1.1 Définition de la force gravitationnelle (Fg)

Sur Terre, la force gravitationnelle (poids) est exercée sur tous les corps en chute libre, cette force produit une accélération gravitationnelle de 9,8 N/kg. Cette accélération change selon le rayon et la masse de la planète. Ainsi, elle n'est pas la même sur le Lune, sur Mars ou autre corps céleste. Vous trouverez ici un tableau d'accélérations gravitationnelles de différents corps célestes de notre Système solaire.

La force gravitationnelle est toujours orientée vers le centre de masse de la planète.

On calcule la force gravitationnelle (poids) selon la formule suivante :

Formule

Fg = m • g

F_g : Force gravitationnelle (poids) (N)

m : Masse (kg)

g : Accélération gravitationnelle (9,8 N/kg)

On nomme également cette force, le poids. Notre poids est donc la force avec laquelle la Terre nous attire vers elle. Sur une autre planète, notre poids serait donc différent, mais pas notre masse, car celle-ci représente la quantité de matière qui compose un corps. Cette valeur ne varie pas. On dit que la masse est universelle donc la même partout dans l’univers.

1.1.2 Exemples de calcul

Exemple 1

Une boule de bowling qui possède une masse de 3 kg tombe en chute libre. Quelle est la force gravitationnelle qui l’attire vers la Terre?

m = 3kg

g = 9,8 N/kg

F_g= ? N

Fg = m • g

Fg = 3 kg x 9,8 N/kg

Fg = 29,4 N

Exemple 2

Quel serait le poids de la boule sur Mars (g = 3,73 N/kg) ou sur Jupiter (g = 25,87 N/kg)

Sur Mars

m = 3 kg

g = 3,73 N/kg

Fg = ? N

Fg = m • g

Fg = 3 kg x 3,73 N/kg

Fg = 11,19 N

Sur Jupiter

m = 3 kg

g = 25,87 N/kg

Fg = ? N

Fg = m • g

Fg = 3 kg x 25,87 N/kg

Fg = 77,61N

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