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Chapitre IV : Gravitation universelle et évolution de l'Univers
I. Qu'est-ce que la gravitation universelle ?
La gravitation est une interaction attractive entre deux objets qui ont une masse. C'est une interaction à distance qui dépend de la distance qui sépare les deux objets.
La gravitation gouverne tout l’Univers (système solaire, étoiles, galaxies et pommes).
II. Les forces de gravitation
La gravitation qui s'exerce entre 2 objets A et B peut être modélisée par deux forces ${\vec F}_{A/B}$ et ${\vec F}_{B/A}$ :
- de même direction
- de même valeur
- de sens opposé.
- de valeur
$F_{A/B} = F_{B/A} = G \times \frac {m_A \times m_B} {d^2}$
$m_A$ : masse de l'objet A
$m_B$ : masse de l'objet B
$d$ : distance séparant les centres de gravité des 2 objets
$G$ : constante de gravitation $6,67 \times 10^{-11} N.m^2.kg^{-2}$
(formule à ne pas connaître par coeur mais à savoir utiliser)
F : valeur de la force de gravitation en N
G : constante de gravitation universelle 6,67 × 10-11 N.m2 .kg-2
d : distance entre les 2 objets en m
mA et mB : masse des 2 objets en kg
III. L'évolution de l'Univers
L'Univers est né il y a 13,8 milliards d'année lors du Big Bang.
Depuis, il est en expansion : les galaxies s'éloignent les unes des autres.
Le système solaire s'est formé il y a 4,6 milliards d'années à partir d'un nuage de gaz et de poussières qui se sont agglomérés à cause de la gravité.