La parution en 1687 des Principia Mathematica de Newton fait leffet dune bombe dans le milieu scientifique. Il apparaît en effet clairement que Newton vient de résoudre lénigme de lUnivers. Tout se résume en une loi et une seule, celle de la gravitation universelle, vérifiée aussi bien par les planètes que par un corps tombant sur Terre. La légende dit que Newton, en voyant une pomme sécraser sur le sol, aurait eu lidée de traiter le cas de la Lune comme un cas de chute permanente autour de la Terre! Cette idée a ensuite suivi un cheminement beaucoup plus rigoureux et logique jusquà aboutir à la loi finale.
Les fondements dune théorie
Descartes affirme que les planètes sont mises en mouvement par de gigantesque tourbillons circulaires qui les transportent. Pourtant, en observant quune pierre mise dans une fronde séchappe dès que lon lâche une extrémité de lengin, Newton trouve une faille dans le raisonnement de son maître: pourquoi les planètes ne quittent-elles pas leur trajectoire à la manière dune pierre de fronde? Mais cette théorie sapplique seulement si la trajectoire est circulaire, ce qui a été infirmé par Copernic.
Cela constitue quand même un bon départ, car la Lune possède une trajectoire circulaire. Newton observe alors par analogie des corps tombant sur la Terre, et aboutit à une loi en carré inverse, cest à dire inversement proportionnelle au carré de la distance: f = k/r2 où k est une constante positive.
Il introduit ensuite la notion de masse au coeur dune théorie sur la gravité. Newton est alors proche du but. Ce quil appellera le principe dactions réciproques va lui permettre de conclure. Cette loi, quil a trouvée empiriquement, dit que deux corps agissent lun sur lautre de manière égale et sattirent de la même façon. En clair, le Soleil attire autant la Terre que la Terre attire le Soleil. Le secret de la gravitation est désormais perçé, et se résume en une seule formule: F = G.m1.m2 / r2
G est la constante de la gravitation universelle: G = 6,6732.10-11 N.m2.kg-2. Le succès de cette loi est en grande partie du à sa simplicité, mais également au fait quelle sapplique aussi bien aux corps célestes qu un corps pesant et terrestre.
4. Complétez les mentions manquantes et traduisez les phrases.
1. La troisième loi de Newton fut formulée ainsi: A chaque action correspond toujours ______________.
2. La loi de Newton sexplique très facilement: un livre posé sur une table __________ de gravité de la Terre.
3. Il devrait senfoncer dans la table, mais la table _______ avec une force égale et ________.
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4. La parution en 1687 des Principia Mathematica de Newton fait leffet dune bombe dans le milieu _________.
5. La loi de la gravitation universelle a été vérifiée aussi bien par les planètes que par ________ tombant sur Terre.
6. La légende dit que Newton, en voyant une pomme sécraser sur le sol, aurait eu lidée de traiter le cas de la Lune comme un cas ________ autour de la Terre!
7. Descartes affirme que les planètes sont mises en mouvement par de gigantesque ________ qui les transportent.
8. La loi, que Newton a trouvé _______, dit que deux corps agissent lun sur lautre de manière ______ et sattirent de la même façon.
9. En clair, le Soleil attire autant la Terre que _____ attire ______.
5. Répondez aux questions.
1. Formulez la troisième loi de Newton.
2. Expliquez la loi Action-Réaction à lexemple du ballon.
3. Pourquoi la parution en 1687 des Principia Mathematica de Newton a fait leffet dune bombe dans le milieu scientifique?
4. Grâce à quoi Newton a-t-il eu lidée de la gravitation universelle? Quest-ce que dit la légende?
5. Quels sont les fondements dune théorie de Newton?
6. Quelle faille trouve Newton dans le raisonnement de son maître Descartes?
7. Au coeur dune théorie sur la gravité Newton introduit la notion importante. Laquelle?
8. Par quelle formule peut-on résumer la loi de la gravitation? Ecrivez et expliquez-la.
