Calculateur de force gravitationnelle

Calculez l'attraction newtonienne entre deux masses séparées par une distance connue.

Calculateur de gravitation universelle
Saisissez les deux masses en kilogrammes et la distance entre leurs centres en mètres.

À propos de la force gravitationnelle

La loi de la gravitation universelle de Newton indique que toute paire de masses s'attire mutuellement. L'intensité de la force est égale à la constante gravitationnelle multipliée par les deux masses, puis divisée par le carré de la distance entre leurs centres. Ce calculateur utilise G égal à 6.6743 × 10^-11 newton mètre carré par kilogramme carré, avec les masses en kilogrammes et la distance en mètres. La force obtenue est exprimée en newtons. La force est directement proportionnelle à chacune des masses. Doubler une masse double l'attraction, et doubler les deux la multiplie par quatre. La distance intervient selon une loi en inverse du carré. Doubler la distance entre les centres réduit la force au quart ; la tripler la réduit au neuvième. Cette diminution rapide explique pourquoi les objets ordinaires exercent des forces gravitationnelles imperceptibles, alors que la gravité agit entre toutes les masses. Pour des corps sphériques dont la densité présente une symétrie sphérique, l'effet gravitationnel externe peut être modélisé comme si toute la masse était concentrée au centre. L'approximation de masse ponctuelle est aussi utile pour des objets compacts de dimensions faibles par rapport à leur séparation. Elle devient moins précise pour des corps proches, irréguliers ou étendus, car leurs différentes parties sont à des distances différentes. Les modèles détaillés intègrent alors la force sur la distribution de masse. L'équation newtonienne convient très bien aux exercices scolaires, aux estimations de laboratoire, à de nombreux calculs spatiaux en conditions ordinaires et aux comparaisons planétaires. La relativité générale est nécessaire pour une précision extrême, des champs gravitationnels très intenses ou des conditions relativistes. À petite échelle, d'autres forces peuvent dominer ; le poids apparent près d'une planète dépend aussi de sa rotation, de l'altitude, de la latitude et de la géologie locale. Utilisez la distance entre les centres, et non l'espace entre les surfaces. Conservez les unités SI ou effectuez les conversions au préalable : divisez les grammes par 1000 pour obtenir des kilogrammes et multipliez les kilomètres par 1000 pour obtenir des mètres. La notation scientifique rend lisibles les résultats très petits ou très grands. Ce résultat pédagogique ne tient compte ni des autres corps, ni du mouvement, ni des effets de marée ou des corrections relativistes, mais propose une application directe et reproductible du modèle fondamental de Newton.

Exemples de force gravitationnelle

Ces exemples utilisent des masses ponctuelles et les unités SI.

Masses et distanceForce d'attractionObservation
1 kg et 1 kg, distants de 1 m6.674300e-11 NLa valeur numérique de la force est celle de la constante gravitationnelle.
10 kg et 20 kg, distants de 2 m3.337150e-9 NLe produit des masses est divisé par quatre.
1000 kg et 500 kg, distants de 10 m3.337150e-7 NLa force reste très faible à l'échelle du quotidien.

Comment calculer la force gravitationnelle

  1. Convertissez la masse du premier objet en kilogrammes et saisissez-la.
  2. Convertissez la masse du deuxième objet en kilogrammes et saisissez-la.
  3. Mesurez et saisissez la distance entre les centres en mètres.
  4. Sélectionnez Calculer la force gravitationnelle et lisez le résultat en newtons.

Questions fréquentes

Qu'est-ce que la constante de gravitation universelle ?

Le calculateur utilise 6.6743 × 10^-11 newton mètre carré par kilogramme carré. C'est la constante de proportionnalité mesurée dans l'équation de gravitation universelle de Newton.

Quelle distance faut-il saisir ?

Saisissez la distance entre les centres de masse, pas seulement le vide entre les surfaces. Pour des sphères, on utilise la distance entre leurs centres géométriques.

Pourquoi la force entre objets ordinaires est-elle si faible ?

La constante gravitationnelle est extrêmement petite en unités SI. Les forces de contact électromagnétiques et l'attraction terrestre dominent donc largement la gravité mutuelle des objets voisins.

La gravité agit-elle de la même façon sur les deux objets ?

Oui, chaque objet subit une force de même intensité et de sens opposé. Leurs accélérations diffèrent, car elles dépendent aussi de la masse de chaque objet.

Quand l'équation de Newton ne suffit-elle pas ?

La relativité générale est nécessaire pour une précision extrême, des champs intenses ou des vitesses proches de celle de la lumière. Les corps étendus et irréguliers peuvent aussi nécessiter une intégration sur leur distribution de masse.