Gravitation (Physique)

Cartes de révision sur la gravité newtonienne et ses conséquences. La loi de la gravitation universelle de Newton donne une force attractive en inverse du carré F = G m1 m2 / r^2, dirigée le long de la droite joignant deux masses, la constante universelle G ayant été mesurée pour la première fois par Cavendish ; les corps à symétrie sphérique agissent comme si toute leur masse était concentrée en leur centre, et les forces nettes s'additionnent par superposition. Gravitation au voisinage de la surface terrestre : g = GM/r^2, poids W = mg, la chute de toutes les masses à la même vitesse, et les petites corrections dues à l'altitude, à la rotation de la Terre et à son renflement équatorial. Énergie potentielle gravitationnelle U = -GMm/r (nulle à l'infini), conservation de l'énergie mécanique totale, vitesse de libération sqrt(2GM/R) et liaison gravitationnelle. Orbites de satellites : vitesse et période orbitales circulaires, énergie orbitale E = -GMm/2r, orbites géostationnaires et apesanteur en chute libre. Les trois lois de Kepler du mouvement planétaire (ellipses, aires égales et la relation entre période et demi-grand axe) et leur fondement dans le moment cinétique et la force en inverse du carré. Forces de marée, marées de vive-eau et de morte-eau, rotation synchrone et réchauffement d'Io. Enfin la théorie de la gravitation d'Einstein : le principe d'équivalence, la courbure de l'espace-temps, le rayon de Schwarzschild et les trous noirs, les lentilles gravitationnelles et la dilatation du temps.