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Niveau seconde
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gravitation : les différentes G

Posté par
docscience
17-03-09 à 16:17

Bonjour !

Il y a G qui est la constante gravitationnelle et qui vaut 6.67 x 10(puissance)11 N.Kg².m²
On a g qui est l'intensité gravitationnelle et vaut 9.81 N.Kg.
Je ne vois pas la différence.
Quand et où on les utilisent ? Est ce que l'on pourrait m'expliquer de façon concrète et avec des exemples?

Merci Beaucoup !! ^^

Posté par
Coll Moderateur
re : gravitation : les différentes G 17-03-09 à 17:41

Bonjour,

Galileo Galilei...

Toujours des G !

Il ne sont pas tout à fait indépendants d'ailleurs.

Tu as appris au collège à calculer le poids d'un objet de masse m kilogrammes à la surface de la Terre. Par exemple, à Paris où g = 9,81 N.kg-1, une personne de masse m = 60 kg a un poids d'intensité P = m.g = 60 9,81 590 newtons (ou 590 N)

Ce poids est la force avec laquelle la Terre attire la personne.
En seconde tu apprends à calculer cette force :

FT/P = G.MT.mP/d2
G est la constante de la gravitation universelle G 6,67.10-11 N.m2.kg-2
MT est la masse de la Terre ; MT 5,98.1024 kg
mP est la masse de la personne ; dans mon exemple mP = 60 kg
d est la distance entre le centre de gravité de la Terre et celui de la personne ; si la personne est à la surface de la Terre on peut considérer que cette distance est égale au rayon de la Terre, donc
d 6,37.106 m

Application numérique :
FT/P = 6,67.10-11 5,98.1024 60 / (6,37.106)2 590 N

Mais on peut écrire
FT/P = (G.MT / d2) mP
FT/P = g . mP

en posant
g = (G.MT / d2)

Application numérique :
g = 6,67.10-11 5,98.1024 / (6,37.106)2 9,8 N.kg-1

C'est un peu plus compliqué que cela, mais pour l'instant cela te suffira (la suite après le bac !)

Posté par
J-P
re : gravitation : les différentes G 17-03-09 à 17:49

G = 6,67.10^-11 m³.kg^-1.s^-2 (ou Mm².kg^-2)  et pas ce que tu as écrit.

Un astre (par exemple la Terre) exerce une force d'attraction sur les corps.

La force exercée par la Terre sur un corps de masse m situé à une distance d du centre de la Terre est :

F = G.m.Mt/d², Mt étant la masse de la Terre.

Dans le cas particulier ou le corps est posé sur la surface de la Terre, il est a une distance Rt (rayon de la Terre) du centre de la Terre, on a alors :

F = G.m.Mt/Rt²

Cette force est équivalente au poids de l'objet sur Terre.

On note P = m.g acec P le poids de l'objet de masse m posé sur Terre, g est l'intensité de la gravité sur Terre.

On peut calculer la valeur de g ainsi :

On a donc F = P, soit G.m.Mt/Rt² = mg

--> g =  G.Mt/Rt²

la masse de la Terre Mt = 5,9742.10^24 kg et le rayon de la Terre Rt = 6375000 m

g = 6,67.10^-11 * 5,9742.10^24/(6375000)²

g = 9,81 N/kg (on retrouve bien la valeur de g sur Terre connue)
-----

La formule F = G.m.M/d² est générale, valable partout, pas seulement sur Terre.

Elle exprime que 2 corps de masse m et M dont les centres d'inertie sont distant d'une distance d s'attire avec la force F.

Dans le cas particulier d'un corps sur la Terre, M est la masse de la Terre et d est le rayon terrestre.

Sauf distraction.  

Posté par
docscience
les différents G : COMPRIS 19-03-09 à 11:56

Bonjour !


Je vous remercie beaucoup Coll et J.P, maintenant j'ai compris.

Le grand G est la gravitation universelle (désolé pour l'erreur au niveau des puissances)  c'est applicable sur différentes planètes. C'est aussi la force avec laquelle les planètes s'attirent entre elles.

Le petit g est la force avec laquelle la Terre attire un objet posé sur sa surface.

Sauf erreur de ma part...

P.S : Merci pour les applications numériques.

Posté par
J-P
re : gravitation : les différentes G 19-03-09 à 13:24

Attention.

g n'est pas une force.

Les dimensions de g sont celles d'une accélération.



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