Chapitre 2 : Interactions, forces et champs

Fiches de vocabulaire et définitions clés sur le chapitre des interactions, forces et champs (rappels de mécanique et interaction gravitationnelle).

Interaction gravitationnelle (échelle astronomique)

Interaction fondamentale qui prédomine à l'échelle astronomique pour assurer la cohésion de la matière.

Interaction électromagnétique (échelle humaine)

Interaction fondamentale qui explique la stabilité de la matière à l'échelle humaine.

Système étudié

Objet qui subit l'action mécanique exercée par un objet extérieur.

Caractéristiques d'une force

Ensemble des quatre propriétés modélisant une action mécanique : le point d'application (centre du système ou point de contact), la direction (droite d'action), le sens (indiqué par la flèche) et l'intensité ou norme (valeur en Newtons, notée $\text{N}$).

Principe des actions réciproques (troisième loi de Newton)

Loi énonçant que lorsque deux objets $A$ et $B$ sont en interaction, ils exercent l'un sur l'autre des forces opposées : $\vec{F}_{A/B} = -\vec{F}_{B/A}$, ayant la même direction, la même valeur mais des sens opposés.

Interaction gravitationnelle

Interaction fondamentale toujours attractive qui s'exerce entre les corps dans l'Univers sous l'effet de leur masse.

Loi de la gravitation universelle (Newton, 1687)

Loi selon laquelle deux objets de centres $A$ et $B$, de masses $m_A$ et $m_B$, séparés d'une distance $d$, s'attirent mutuellement selon la relation vectorielle $\vec{F}_{B/A} = -G \times \frac{m_A \times m_B}{d^2} \vec{u}_{AB}$.

Vecteur unitaire $\vec{u}_{AB}$

Vecteur orienté de $A$ vers $B$ dont la norme est égale à $1$.

Caractéristiques de la force gravitationnelle $\vec{F}_{A/B}$

Force ayant pour point d'application le centre de $B$, pour direction la droite $(AB)$, pour sens vers $A$ (action attractive), et pour intensité $F_{A/B} = G \times \frac{m_A \times m_B}{d^2}$.

Portée infinie de la gravitation

Propriété de l'attraction gravitationnelle indiquant que son intensité est non nulle quelle que soit la distance $d$ séparant les objets en interaction.

Caractère « universel » de la gravitation

Propriété qualifiant la gravitation du fait que tous les objets matériels de l'Univers possèdent une masse.