La gravité est ce qui nous attire vers la Terre, mais c'est aussi ce qui attire la Terre vers nous. Cela s'explique par la loi de la gravitation universelle, qui décrit comment tous les objets de l'univers ont cette force importante entre eux.
Pomme de Newton
Vous avez probablement déjà entendu cette histoire: un jour, Isaac Newton était assis sous un pommier quand une des pommes est tombée de l'arbre et l'a frappé à la tête. C'est cet événement heureux qui a conduit Newton à découvrir la gravité, et le reste appartient à l'histoire!
Nous ne connaissons pas les événements exacts qui ont conduit à la découverte de la gravité par Newton ou s'il s'est jamais assis sous cet arbre. Ce que nous savons, c'est que Newton était vraiment un gars intelligent qui était capable de raisonner POURQUOI une pomme tomberait d'un arbre au sol. Newton a compris que les objets tirent les uns sur les autres - la terre tire la pomme au sol, mais la pomme se retire également sur la Terre.
La partie la plus importante à ce sujet n'est pas seulement que les objets tirent l'un sur l'autre, mais que deux objets s'attirent avec une force proportionnelle au produit de leurs masses et inversement proportionnelle au carré de la distance qui les sépare. Ceci est connu comme la loi de Newton de la gravitation universelle. Cela signifie que pour deux objets quelconques de l'univers, la gravité entre ces deux objets ne dépend que de leur masse et de leur distance.
Nous pouvons également exprimer cette relation sous forme d'équation: F = G * (m1 * m2) / d ^ 2, où F est la force gravitationnelle, G est la constante gravitationnelle universelle 6,67 x 10 ^ -11 Nm ^ 2 / kg ^ 2 , m est la masse de chaque objet et d est la distance entre leurs centres.
La gravité s'affaiblit avec la distance
La distance entre deux objets est une composante importante de la loi de la gravitation universelle. Ce n'est pas seulement à quelle distance les objets sont les uns des autres, c'est le CARRÉ de cette distance. Ainsi, par exemple, si deux objets sont à 3 kilomètres l'un de l'autre, vous ne pouvez pas simplement diviser par 3 pour obtenir la force gravitationnelle - vous devez diviser par 3 x 3, ce qui fait 9.
Et si les objets sont à 9 kilomètres les uns des autres, il faut diviser par 81. Ainsi, même si les objets ne sont que 3 fois plus éloignés les uns des autres, la force sera en fait 9 fois plus faible - c'est une grande différence!
Cette idée de décroissance exponentielle décrit la loi du carré inverse. Comme vous venez de le voir, augmenter la distance seulement une petite quantité diminue la force d'une grande quantité, car le carré de la distance est inversement proportionnel à la force.
Il pourrait être utile de penser à ce concept avec une bombe de peinture et un mur. Le pot de peinture pulvérisera de la peinture dans toutes les directions à partir de la buse, pas seulement en ligne droite, non? Alors, disons que vous avez votre pot de peinture et que vous vous tenez très près du mur - à seulement 1 mètre. Lorsque vous vaporisez le mur, votre peinture couvre une certaine zone; appelons cela une unité.
Si vous vous éloignez du mur à une distance de 2 mètres, la peinture que vous vaporisez vers le mur couvrira une plus grande surface mais avec la même quantité de peinture qu'auparavant. La zone que vous couvrez n'est pas deux fois plus grande - elle est quatre fois plus grande parce que votre boîte pulvérise de la peinture dans toutes les directions - la zone est à la fois deux fois plus haute et deux fois plus large qu'avant. Si vous reculez encore une fois, cette fois à une distance de 3 mètres, la zone que votre peinture recouvre est maintenant de 9 unités car elle est à LA FOIS trois fois plus haute et trois fois plus large que votre unité de surface d'origine. N'oubliez pas que vous vaporisez toujours la même quantité de peinture mais sur une plus grande surface, donc la peinture est `` plus faible '' tout autour.
La gravité est partout
Vous avez peut-être entendu dire qu'il n'y a pas de gravité dans l'espace extra-atmosphérique. Eh bien, je déteste être celui qui fait ça, mais je vais briser ce mythe maintenant! La gravité est PARTOUT! C'est juste que quand il devient suffisamment faible, il peut sembler qu'il n'y a plus de gravité.
No comments :
Post a Comment