Qu’est-ce qu’un champ gravitationnel ?

La gravité est la force d’attraction entre toutes les masses. Bien que la gravité soit censée être exercée par tout ce qui a une masse, seuls les objets avec de très grandes masses affectent réellement tout ce qui se trouve à proximité. Un champ gravitationnel est la zone autour du corps qui exerce l’attraction gravitationnelle. Elle peut être définie comme la force gravitationnelle ressentie par la masse d’une unité placée en un point de l’espace.

La gravité a trois effets très importants. D’abord, elle fait accélérer toutes choses vers elle. Sur Terre, l’accélération due à la gravité est de 9.8 mètres par seconde au carré. Cela signifie que peu importe ce qui tombe vers la Terre, il le fera avec la même accélération, à moins que la résistance de l’air ne soit prise en compte.

Deuxièmement, la gravité donne du poids à tout. Le poids est la force de gravité qui tire quelque chose vers la Terre. La masse et le poids ne sont pas la même chose, et la masse est utilisée pour déterminer le poids de quelque chose. La masse d’un objet est toujours la même, mais son poids peut changer en fonction de la force du champ gravitationnel. Par exemple, la masse d’un objet serait la même sur la Lune que sur Terre, mais son poids serait différent en raison des différentes forces gravitationnelles.

Enfin, la gravité maintient tous les objets du système solaire sur leurs orbites. Une orbite est causée par l’équilibre du mouvement vers l’avant de l’objet et la force de gravité le tirant vers l’intérieur. Par exemple, l’orbite de la Terre autour du Soleil est due au mouvement vers l’avant de la Terre et à l’attraction gravitationnelle du Soleil. La même chose se produit avec la lune autour de la Terre.

Plus un objet est proche d’un autre, plus le champ gravitationnel est fort. Dans le système solaire, les planètes les plus proches du Soleil ont une force d’attraction beaucoup plus forte agissant sur elles. Pour contrer cette attraction, ils doivent se déplacer beaucoup plus rapidement autour du Soleil. Un champ gravitationnel diminue très rapidement avec la distance.

La taille de la force de gravité suit une relation carrée inverse. Si la gravité d’un objet était mesurée et qu’il était ensuite déplacé deux fois plus loin du gros objet provoquant le champ gravitationnel, la force de gravité serait réduite d’un facteur quatre. Si elle était déplacée trois fois plus loin, la force gravitationnelle serait réduite d’un facteur neuf, soit le carré de trois. Le contraire peut être dit si l’objet était également rapproché, sauf que la gravité serait augmentée au lieu d’être réduite.