Il a toujours existé plusieurs termes pour signifier quelque chose tels qu’auto, automobile, voiture et véhicule, mais au fond tous ces mots veulent dire exactement la même chose. Alors, peu importe de quelle manière vous l’appelez : gravité, force gravitationnelle, attraction gravitationnelle ou même gravitation, tous ces mots désignent la même chose, la force qui nous empêche de tomber de la surface de la terre et qui nous fait retomber quand on saute. Dans ce texte, vous aurez l’occasion d’explorer trois dimensions de cette force : ce que le poids est et ce que ça règle, le phénomène des marées, puis ce qu’est la force centrifuge ainsi que la personne à qui nous devons la découverte de la gravité et sa vie.
LE POIDS
Tout d’abord, plusieurs personnes pensent que le poids se limite seulement à combien on pèse en kilogramme, mais cette idée est complètement erronée ! La masse représente combien il y a de matière dans un objet ou une substance. Elle se mesure souvent en gramme et en kilogramme tandis que le poids, c’est la force d’attraction que la Terre ou un autre astre exerce sur un objet, un corps ou une substance. Le poids se mesure avec un dynamomètre et son unité de mesure est le Newton, ce qui est une unité totalement différente du gramme. Bien que le poids soit différent de la masse, il en est dépendant et il l’est aussi de l’intensité du champ gravitationnel de l’astre sur lequel il repose. Prenons une lampe pour exemple, elle aura toujours la même quantité d’atome même si elle n’est pas sur la Terre, cela veut dire la même masse. Mais, sur la Terre qui a une force d’attraction de 9.81N/kg, la lampe aura un poids de 49.05 N, car 9.81 x 5 = 49.05 et sur la lune qui a une force d’attraction de 1.62N/kg, la lampe aura un poids de 8.1 N, car 1.62 x 5 = 8.1.
Ainsi, la règle pour obtenir le poids d’un objet (ou substance ou corps) est:
l’intensité du champ gravitationnel de l’astre sur lequel l’objet réside x la masse de cet objet = son poids.
LE PHÉNOMÈNE DES MARÉES
En second lieu, le phénomène des marées est ce qui fait que le niveau d’eau de la mer varie. Cette variation est engendrée à cause de l’effet de deux forces différentes. Ces forces sont les fameuses forces gravitationnelles et centrifuges. C’est la première fois que nous voyons le terme force centrifuge dans ce texte ainsi, je vais expliquer ce qu’est cette nouvelle force. La force centrifuge est une force fictive qui parvient lorsqu’un objet fait un circuit circulaire. Au contraire de la force gravitationnelle, elle n’attire pas les objets au centre de rotation, elle tient à les éloigner de celui-ci. Cette force elle aussi est dépendante d’autre chose, notamment la vitesse à laquelle l’objet se déplace et le rayon de la trajectoire parcourue. Il ne faut surtout pas oublier que cette force se produit seulement quand on fait un trajet circulaire, mais elle peut aussi parvenir lorsqu’on fait un trajet courbe qui débute en cercle, il n’est pas obligatoire de faire un cercle complet. Par exemple, cette force est celle qui fait que la Lune tourne autour de la Terre. Cela met un terme à notre aperçu sur le concept de force centrifuge, ce qui nous fait retourner sur le phénomène des marées. La Lune et le Soleil émettent une force d’attraction sur la surface de la Terre, mais ces deux forces créent une différence, car une partie de la Terre est attirée par la Lune tandis que l’autre est attirée par le Soleil. Cette variation provoque l’attraction des eaux d’un côté, puis de l’autre, et ce mouvement est ce que l’on désigne par l’effet de marée.
LA PERSONNE À QUI NOUS DEVONS LA DÉCOUVERTE DE LA GRAVITÉ
Troisièmement, Isaac Newton, scientifique britannique influent, est surtout connu pour avoir découvert la gravité. Né le 4 janvier 1643 (calendrier grégorien) à Woolsthorpe, dans des conditions précaires, il survécut malgré une naissance prématurée. Orphelin de père avant sa naissance, il fut élevé par sa grand-mère dès l’âge de trois ans, après le remariage de sa mère. Cette enfance difficile marqua son caractère. Enfant, Newton se passionna pour la mécanique, concevant des cadrans solaires d’une grande précision. Encouragé par son oncle et son directeur à poursuivre ses études malgré les attentes de sa mère, il intégra le Trinity College de Cambridge où Isaac Barrow devint son mentor. Détourné des textes universitaires traditionnels, Newton aborda les questions mathématiques non résolues de son temps. Revenu à Woolsthorpe lors de la fermeture temporaire de Cambridge à cause de la peste, il profita de cette période pour poser les bases du calcul infinitésimal et des lois du mouvement. Préférant expérimenter en solitaire, il garda souvent ses découvertes pour lui. Inventeur ingénieux, il perfectionna le télescope en y intégrant des miroirs, attirant ainsi l’attention de la Royal Society malgré les critiques sur ses théories optiques. Ses recherches scientifiques furent ponctuées de controverses, notamment avec Leibniz sur le calcul infinitésimal et Robert Hooke sur les orbites planétaires. Malgré ces rivalités, il publia « Philosophiae Naturalis Principia Mathematica », synthèse révolutionnaire de ses travaux, dans laquelle il formula ses célèbres trois lois du mouvement et sa théorie de la gravitation universelle. Par la suite, Newton entreprit une carrière politique. Nommé directeur de la Monnaie royale en 1696, il modernisa le système monétaire britannique tout en poursuivant sa quête de reconnaissance. Fidèle à sa réputation, il minimisa les apports de ses rivaux et renforça sa position dans le conflit avec Leibniz en rédigeant anonymement un rapport en 1713 qui défendait sa priorité sur le calcul. Dans ses dernières années, il évoqua l’épisode légendaire de la pomme tombant d’un arbre qui aurait inspiré sa réflexion sur la gravité. Si l’image d’une pomme tombant sur sa tête relève du mythe, elle reste un symbole de son génie scientifique.
En dernier lieu, la gravité est un concept un peu moins compliqué qu’on le pense quand on le comprend. Pour revenir sur les paragraphes ci-dessus, nous avons la formule de la gravité :
la force d’attraction de l’astre sur lequel le corps (objet ou substance) repose x masse du corps ( objet ou substance) = poids.
Nous savons aussi que la marée est un phénomène causé par la force gravitationnelle et la force centrifuge qui tire d’un côté et de l’autre. Puis, finalement nous avons abordé les sujets principaux de la vie d’Isaac Newton et le fameux mythe de la pomme tombée d’un arbre.
Chloé Al Barrack, élève de deuxième secondaire, école d’éducation internationale de Laval
Sources:
images:Fantaisie Galaxie Trou De Ver – Image gratuite sur Pixabay
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Sites: La gravitation universelle (gravité) | Secondaire | Alloprof
LA GRAVITÉ Capsule théorique à l’intention des enseignants
La masse et le poids | Secondaire | Alloprof
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Isaac Newton: The man who discovered gravity – BBC Teach
La force gravitationnelle | Secondaire | Alloprof
