Découvrir la force de gravitation universelle... Analyse d'un texte historique sur la gravitation Compétence: lire un document, trier et extraire des informations C'est le grand physicien et mathématicien anglais Isaac NEWTON (1642-1727) qui publia le premier, dans un ouvrage désormais célèbre, Principes mathématiques de la philosophie naturelle, la loi de la gravitation universelle. Dans la douceur d'une soirée d'automne, NEWTON rêve sous un pommier de Woolsthorpe, en regardant la Lune... Soudain, une pomme tombe. Car tout ce qui est privé de support tombe sur la Terre. Et la Lune ? Elle n'a pas de support: pourquoi ne tombe-t-elle pas ? En un éclair, NEWTON << voit » la réponse : elle tombe ! La Lune tombe vers la Terre. Sinon, elle continuerait tout droit et disparaîtrait dans l'infini, Puisque sa trajectoire s'incurve vers la Terre, c'est qu'elle tombe, mais sa «< vitesse en travers » est si grande que sa chute incurve juste assez sa course pour la maintenir à la même distance de la Terre... >> « La force qui retient la Lune dans son orbite tend vers la Terre et est en raison réciproque du carré de la distance des lieux de la Lune qu centre de la Terre. » « La gravité appartient à tous les corps, et elle est proportionnelle à la quantité de matière que chaque corps contient. >> (Extrait de Newton et la mécanique céleste)
Questions:
1. NEWTON a écrit « ... elle continuerait tout droit et disparaîtrait dans l'infini >> ? Précise la signification de cette partie de phrase.
2. Quel est l'objet acteur de cette force de gravité ? Quel est l'objet receveur ?
3. S'agit-il d'une force d'attraction ou de répulsion? Quel est le mot dans le texte qui permet de répondre à cette question?
4. Que signifie «< sa vitesse en travers >> ?
5. On note d la distance entre le centre de la Terre et le centre de la Lune (voir ci-dessous). La valeur de la force de la gravité est-elle proportionnelle à 1/d, à 1/d² ou bien à 1/d³? Justifie la réponse en utilisant le texte fourni
6. Si mτ désigne la masse de la Terre et my celle de la Lune, exploite le texte de NEWTON pour écrire la loi de gravitation. Vérifie en utilisant le manuel. d 7. Représente la force de gravitation exercée par la Terre sur la Lune ?
8. La Lune exerce-t-elle une force de gravitation sur la Terre ?
9. Cette force est dite universelle. Quelle est l'expression qui y fait allusion?​