Gravitational Force · Force gravitationnelle
| English | Français |
|---|---|
| mass/mæs/ | masse |
| Newton's law of universal gravitation/ˈnjuːtnz lɔː ɒv ˌjuːnɪˈvɜːsl ˌɡrævɪˈteɪʃn/ | Loi de la gravitation universelle de Newton |
| weight/weɪt/ | poids |
| gravitational field/ˌɡrævɪˈteɪʃənl fiːld/ | champ gravitationnel |
The apple and the Moon
- The same force that drops an apple also holds the Moon in its orbit.
- Newton's leap: every mass pulls on every other mass.
- The pull is usually far too weak to feel -- until one of the masses is planet-sized.
- One equation covers falling apples, orbiting moons, and whole galaxies.
La pomme et la Lune
- La même force qui fait tomber une pomme retient aussi la Lune dans son orbite.
- Le grand saut de Newton : chaque masse attire toutes les autres masses.
- Cette attraction est généralement beaucoup trop faible pour être ressentie -- jusqu'à ce qu'une des masses ait une taille planétaire.
- Une seule équation couvre les pommes qui tombent, les lunes en orbite et même les galaxies entières.
Universal gravitation
- Newton's law of universal gravitation 万有引力定律 gives the attraction between two masses:
- It grows with the masses and falls off with the square of the distance $r$ between them.
- $G$ is the tiny universal gravitational constant.
L'attraction universelle
- Loi de la gravitation universelle de Newton 万有引力定律 donne l'attraction entre deux masses :
- Elle augmente avec les masses et diminue avec le carré de la distance $r$ entre elles.
- $G$ est la minuscule constante gravitationnelle universelle.
Select all · tout ways to increase the gravitational force between two objects. · Sélectionnez toutes les façons d'augmenter la force gravitationnelle entre deux objets.
More mass or less distance both raise $F_g = Gm_1m_2/r^2$; more distance lowers it. · Plus de masse ou moins de distance augmentent $F_g = Gm_1m_2/r^2$ ; plus de distance la diminue.
Mass versus weight
- Mass 质量 is how much matter an object has -- the same everywhere in the universe.
- Weight 重量 is the gravitational force on that mass, $F_g = mg$ -- it changes with location.
- On the Moon your mass is unchanged, but your weight is about one-sixth.
Masse contre poids
- La masse 质量 est la quantité de matière qu'a un objet -- la même partout dans l'univers.
- Le poids 重量 est la force gravitationnelle exercée sur cette masse, $F_g = mg$ -- il change selon l'emplacement.
- Sur la Lune votre masse est inchangée, mais votre poids est environ un sixième.
An astronaut has a mass of $70\ \text{kg}$. What is her weight on Earth (in N, use $g = 9.8$)? · Un astronaute a une masse de $70\ \text{kg}$. Quel est son poids sur Terre (en N, utilisez $g = 9.8$) ?
$F_g = mg = 70 \times 9.8 = 686\ \text{N}$.
An astronaut's mass is smaller on the Moon than on Earth. · La masse d'une astronaute est plus petite sur la Lune que sur Terre.
Mass is intrinsic and unchanged everywhere. It is the weight · poids (about one-sixth on the Moon) that differs. · La masse est intrinsèque et inchangée partout. C'est le poids (environ un sixième sur la Lune) qui diffère.
A rock weighs $60\ \text{N}$ on Earth ($g = 9.8$). What is its mass (in kg)? · Une roche pèse $60\ \text{N}$ sur Terre ($g = 9.8$). Quelle est sa masse (en kg) ?
$m = F_g/g = 60/9.8 \approx 6.12\ \text{kg}$ -- and that mass stays the same on the Moon. · $m = F_g/g = 60/9.8 \approx 6.12\ \text{kg}$ — et cette masse reste la même sur la Lune.
The gravitational field
- Near a planet, the gravitational field 引力场 strength is $g = \dfrac{GM}{r^2}$.
- This $g$ is exactly the one in $F_g = mg$.
- A spherical planet pulls as if all its mass sat at its center.
Le champ gravitationnel
- Près d'une planète, l'intensité du champ gravitationnel 引力场 est $g = \dfrac{GM}{r^2}$.
- Ce $g$ est exactement celui de $F_g = mg$.
- Une planète sphérique attire comme si toute sa masse était concentrée en son centre.
The gravitational field strength near a planet is $g = GM/r^{____}$. · L'intensité du champ gravitationnel près d'une planète est $g = GM/r^{____}$.
$g = GM/r^2$ -- the inverse-square law again. · $g = GM/r^2$ — encore la loi en carré inverse.
It weakens with distance
- Because of the $1/r^2$, gravity drops fast as you move away.
- Double your distance from a planet's center and $g$ falls to a quarter.
- Satellites orbit far out, where the pull is gentler than at the surface.
Elle s'affaiblit avec la distance
- À cause du $1/r^2$, la gravité chute rapidement quand on s'éloigne.
- Doublez votre distance par rapport au centre d'une planète et $g$ tombe au quart.
- Les satellites orbitent loin, où l'attraction est plus douce qu'à la surface.
Gravity falls off with distance · La gravité décroît avec la distance
The gravitational force between two masses gets weaker as they move apart (an inverse-square law). · La force gravitationnelle entre deux masses diminue lorsqu'elles s'éloignent (loi en carré inverse).
You move to twice your original distance from a planet's center. The gravitational force on you becomes... · Vous vous déplacez à deux fois votre distance originale du centre d'une planète. La force gravitationnelle sur vous devient...
Gravity goes as $1/r^2$, so doubling $r$ divides the force by $2^2 = 4$. · La gravité varie comme $1/r^2$, donc doubler $r$ divise la force par $2^2 = 4$.
A $10\ \text{kg}$ rock has the same mass on Earth and the Moon.
- On Earth ($g = 9.8$): weight $= mg = 98\ \text{N}$.
- On the Moon ($g = 1.6$): weight $= 16\ \text{N}$.
- Mass is fixed; only the weight changes with the local field.
Un rocher de $10\ \text{kg}$ a la même masse sur Terre et sur la Lune.
- Sur Terre ($g = 9.8$) : poids $= mg = 98\ \text{N}$.
- Sur la Lune ($g = 1.6$) : poids $= 16\ \text{N}$.
- La masse est fixe ; seul le poids change avec le champ local.
Do not confuse mass and weight. A scale in kilograms reads your mass; the downward pull in newtons is your weight. An astronaut floating in orbit is weightless in feel, yet their mass -- and inertia -- is completely unchanged.
Ne confondez pas masse et poids. Une balance en kilogrammes indique votre masse ; la traction descendante en newtons est votre poids. Un astronaute flottant en orbite se sent sans poids, mais sa masse -- et son inertie -- restent entièrement inchangées.
Universal gravitation: $F_g = \dfrac{G m_1 m_2}{r^2}$ -- every mass attracts every other, falling off as $1/r^2$. Mass is intrinsic; weight $= mg$ depends on the local gravitational field $g = GM/r^2$. Move twice as far out and $g$ drops to a quarter.
Gravitation universelle : $F_g = \dfrac{G m_1 m_2}{r^2}$ -- chaque masse attire toutes les autres, diminuant comme $1/r^2$. La masse est intrinsèque ; le poids $= mg$ dépend du champ gravitationnel local $g = GM/r^2$. Vous éloigner deux fois plus et $g$ tombe au quart.