Lois de la Gravitation et de l'Électrostatique

La Gravitation Universelle

La loi de la gravitation universelle : deux particules de matière s'attirent avec une force proportionnelle au produit de leurs masses et inversement proportionnelle au carré de la distance qui les sépare.

Champ gravitationnel : c'est la perturbation qu'un corps produit dans l'espace environnant du fait de sa masse.

Champ gravitationnel (g) : en un point de l'espace, c'est la force qui agirait sur l'unité de masse située à ce point.

Les forces conservatrices : on dit d'une force qu'elle est conservatrice quand son travail ne dépend pas du chemin parcouru.

L'énergie potentielle gravitationnelle d'une masse m en un point de l'espace est le travail effectué par le champ gravitationnel pour déplacer la masse m de ce point à l'infini.

Potentiel gravitationnel : en un point de l'espace, c'est le travail effectué par le champ pour déplacer l'unité de masse de ce point à l'infini.

Les Lois de Kepler

1. Toutes les planètes se déplacent sur des orbites elliptiques autour du Soleil, celui-ci étant situé à l'un des foyers.

2. La ligne joignant une planète au Soleil balaie des aires égales en des temps égaux.

3. Le carré de la période du mouvement d'une planète est directement proportionnel au cube de la distance moyenne de la planète au Soleil.

Loi de Coulomb et Électricité

Loi de Coulomb : la force d'attraction ou de répulsion entre deux charges électriques ponctuelles est directement proportionnelle au produit des charges et inversement proportionnelle au carré de la distance qui les sépare.

Les forces électriques ont les caractéristiques suivantes :

• La force est dirigée le long de la ligne droite reliant les charges. La force est répulsive si les charges sont de même signe, alors que si les charges sont de signes opposés, ces vecteurs ont des directions opposées. Ainsi, deux charges de signes différents s'attirent.
• Ce sont des forces à distance ; il n'est pas nécessaire d'avoir un support matériel entre les charges pour que ces forces agissent.
• Elles se produisent toujours par paires, conformément au principe d'action et de réaction. Autrement dit, les forces F12 et F21 ont la même grandeur et la même direction, mais des sens opposés.
• Il est expérimentalement vérifié que les forces électriques respectent le principe de superposition. Dans le cas de trois charges électriques ou plus, la force résultante sur l'une d'elles est la somme vectorielle de toutes les forces exercées par les autres charges sur celle-ci.

Champ électrique : nous appelons champ électrique la perturbation produite par un corps dans l'espace environnant du fait de sa charge électrique.

Intensité du champ électrique (E) : en un point de l'espace, c'est la force qui agirait sur une charge positive unitaire placée à cet endroit.

Énergie potentielle électrique : pour une charge q en un point de l'espace, c'est le travail accompli par le champ électrique pour déplacer la charge q de ce point à l'infini.