Cours – Terminale – Physique : La gravitation universelle / Suite 4:
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La gravitation universelle est l’une des forces les plus fondamentales de l’univers et a été étudiée depuis des siècles par les scientifiques. En cours de terminale de physique, les élèves ont la possibilité d’approfondir leur compréhension de ce phénomène fascinant et de ses applications dans le monde réel. Dans cette suite d’articles, nous explorerons les concepts clés de la gravitation universelle et ses implications.
Dans cette quatrième partie, nous nous pencherons sur les lois de Kepler, qui sont essentielles pour comprendre le mouvement des planètes autour du soleil. Ces lois, énoncées par Johannes Kepler au 17e siècle, ont révolutionné notre compréhension de l’astronomie et ont jeté les bases de la théorie de la gravitation universelle formulée par Isaac Newton.
La première loi de Kepler stipule que les planètes orbitent autour du soleil selon des trajectoires elliptiques, avec le soleil occupant l’un des foyers de l’ellipse. Cela signifie que les planètes ne suivent pas des orbites parfaitement circulaires, mais des trajectoires légèrement ovales. Cette découverte a permis de remettre en question le modèle géocentrique de l’univers et de confirmer la théorie héliocentrique de Copernic, selon laquelle le soleil est au centre du système solaire.
La deuxième loi de Kepler énonce que les aires balayées par le rayon vecteur reliant une planète au soleil sont proportionnelles au temps. Autrement dit, une planète se déplace plus rapidement lorsqu’elle est proche du soleil et plus lentement lorsqu’elle est éloignée. Cela explique pourquoi les planètes parcourent des distances inégales autour du soleil au cours de leur orbite.
Enfin, la troisième loi de Kepler établit une relation entre la période orbitale d’une planète (c’est-à-dire le temps nécessaire pour effectuer une révolution autour du soleil) et la distance moyenne qui la sépare du soleil. Cette loi a permis de déterminer mathématiquement la façon dont les planètes interagissent avec la gravitation du soleil et a jeté les bases de la compréhension moderne de la dynamique des systèmes planétaires.
En étudiant ces lois de Kepler, les élèves acquièrent une compréhension plus approfondie de la façon dont la gravitation universelle régit le mouvement des corps célestes. En comprenant l’importance de ces lois dans la modélisation des mouvements planétaires, les élèves sont mieux préparés à aborder les concepts plus avancés de la physique moderne.
En conclusion, les lois de Kepler sont essentielles à la compréhension de la gravitation universelle et de son impact sur les mouvements planétaires. En les étudiant en cours de terminale de physique, les élèves acquièrent une perspective plus profonde sur notre place dans l’univers et sur les forces qui régissent son fonctionnement.
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