La gravité
La gravité n'est pas la même partout : elle dépend de la masse de l'astre et de la distance à son centre. Cette page explique la formule utilisée dans le laboratoire et compare, astre par astre, la valeur calculée et la valeur publiée.
La formule
g = G · M / r²
G est la constante de gravitation (6,674 × 10⁻¹¹ m³·kg⁻¹·s⁻²), M la masse de l'astre en kilogrammes et r la distance à son centre en mètres. À la surface, r vaut le rayon de l'astre. Le résultat s'exprime en mètres par seconde carrée : c'est l'accélération que subit un objet lâché sans vitesse initiale.
Sur Terre, la valeur conventionnelle de référence est g₀ = 9,80665 m/s². C'est une convention internationale, pas une mesure locale : la valeur réelle varie légèrement selon la latitude et l'altitude.
Masse et poids ne sont pas la même chose
Junior · 7–11 ans
Ta masse, c'est la quantité de matière dont tu es fait : elle ne change pas si tu voyages. Ton poids, c'est la force avec laquelle l'astre te tire vers le bas — et là, ça change beaucoup !
Explorateur · 12–17 ans
La masse se mesure en kilogrammes et reste constante. Le poids est une force : P = m × g, en newtons. Sur Mars, avec g ≈ 3,7 m/s², un corps de 30 kg pèse environ 111 N, contre environ 294 N sur Terre.
Passionné · 18+
g est le champ gravitationnel local, dérivé du potentiel newtonien. Les valeurs tabulaires de gravité de surface tiennent compte de l'aplatissement de l'astre et, pour les planètes en rotation rapide, de l'accélération centrifuge : elles diffèrent donc légèrement de GM/r² calculé avec un rayon moyen.
Valeur calculée et valeur publiée, astre par astre
La colonne « calculé » applique g = GM/r² à la masse et au rayon moyen de la fiche. La colonne « référence » reprend la gravité de surface publiée par la source.
Comment lire ce tableau
Ce tableau distingue trois natures de valeurs. Une valeur de référence est reprise d'une source primaire comme la NASA, le JPL ou l'UAI. Une valeur calculée est obtenue par l'application à partir de ces références, avec la formule indiquée dans la page. Une valeur de modèle est une estimation pédagogique simplifiée : elle donne le bon ordre de grandeur, pas un résultat opérationnel. Lire la colonne « nature » avant de comparer deux nombres évite les faux écarts.
| Grandeur | Valeur | Nature |
|---|---|---|
| Soleil | calculé 273,7 m/s² · référence 274 m/s² | calculé |
| Mercure | calculé 3,7 m/s² · référence 3,7 m/s² | calculé |
| Vénus | calculé 8,87 m/s² · référence 8,87 m/s² | calculé |
| Terre | calculé 9,82 m/s² · référence 9,8 m/s² | calculé |
| Mars | calculé 3,73 m/s² · référence 3,71 m/s² | calculé |
| Jupiter | calculé 25,92 m/s² · référence 24,79 m/s² | calculé |
| Saturne | calculé 11,19 m/s² · référence 10,44 m/s² | calculé |
| Uranus | calculé 9,01 m/s² · référence 8,87 m/s² | calculé |
| Neptune | calculé 11,27 m/s² · référence 11,15 m/s² | calculé |
Les écarts observés proviennent des hypothèses du calcul (astre sphérique, rayon moyen, rotation négligée), pas d'une erreur des sources.
Le laboratoire de l'application utilise exactement la même masse et le même rayon pour g = GM/r² et pour v = √(GM/r), et affiche séparément la gravité tabulaire de référence.
Pourquoi les planètes ne tombent pas sur le Soleil
La gravité solaire courbe en permanence la trajectoire des planètes. Si elles ne tombent pas, c'est parce qu'elles avancent vite « sur le côté » : leur mouvement latéral compense la chute. Cette idée relie directement la gravité à la vitesse orbitale et aux lois de Kepler.
Sources
- NASA/JPL Solar System Dynamics — Planetary Physical Parameters — Masses, rayons moyens et gravités de surface utilisés ici.
- NASA Science — Basics of Space Flight, Gravity & Mechanics — Bases de gravitation reprises par le laboratoire.
Ces organismes sont cités comme sources. C4U Créations, éditeur de l'application, n'est pas partenaire de la NASA, du JPL ni de l'UAI.