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U= -Integrale de F

Posté par
bluq
09-05-16 à 10:16

Bonjour pour la force gravitationnelle , l'intégrale sur dr donne -m1m2/r alors que dans mon cours sur les forces centrales je lis pour une force attractive, U>0.
C'est pas très mathématique...

Posté par
vanoise
re : U= -Integrale de F 09-05-16 à 15:18

Bonjour
Force de gravitation exercée sur une masse ponctuelle m par un astre à symétrie sphérique de centre O et de masse M:

\overrightarrow{F}=-G\frac{mM}{r^{2}}\overrightarrow{u_{r}}
(Les notations sont classiques ; si elles te posent problème, dis-le)
Cette force dérive d'une énergie potentielle U car il est possible d'écrire :

\overrightarrow{F}=-\overrightarrow{grad}\left(U\right)

avec:

\overrightarrow{grad}\left(U\right)=G\frac{mM}{r^{2}}\overrightarrow{u_{r}}=\frac{dU}{dr}\overrightarrow{u_{r}}

En intégrant, on obtient :

U=-G\frac{mM}{r}+K

où K est une constante qui dépend de l'état choisi arbitrairement d'énergie potentielle nulle. Très fréquemment, on choisit la constante K de sorte que l'énergie potentielle est nulle quand r tend vers l'infini. On obtient alors K = 0 et :

U=-G\frac{mM}{r}

Conclusion : pour une force centrale attractive avec le niveau d'énergie potentielle nul à l'infini, on obtient nécessairement U < 0... D'autres conventions sur l'état d'énergie potentielle nulle pourraient conduire à une constante K positive et à un résultat différent mais ce type de convention est très rare ; il s'agit sans doute d'une erreur dans ton cours...



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