Qu'est-ce qu'un champ gravitationnel?
La gravité est la force d'attraction entre toutes les masses. Bien que l'on dise que la gravité est exercée par tout ce qui a une masse, seuls les objets de très grandes masses affectent en réalité tout ce qui se trouve à proximité. Un champ gravitationnel est la zone autour du corps qui exerce l'attraction gravitationnelle. Elle peut être définie comme la force de gravitation ressentie par la masse d'une unité placée en un point de l'espace.
La gravité a trois effets très importants. Premièrement, cela accélère toutes choses. Sur Terre, l’accélération due à la gravité est de 9,8 mètres par seconde au carré. Cela signifie que peu importe ce qui tombe vers la Terre, il le fera avec la même accélération, à moins que la résistance de l'air ne soit prise en compte.
Deuxièmement, la gravité donne du poids à tout. Le poids est la force de gravité tirant quelque chose vers la Terre. Masse et poids ne sont pas la même chose, et la masse sert à déterminer le poids de quelque chose. La masse d'un objet est toujours la même, mais son poids peut changer en fonction de la force du champ gravitationnel. Par exemple, la masse d'un objet serait la même sur la lune que sur la Terre, mais son poids serait différent en raison des forces gravitationnelles différentes.
Enfin, la gravité maintient tous les objets du système solaire sur leurs orbites. Une orbite est causée par l'équilibre du mouvement en avant de l'objet et par la force de gravité le tirant vers l'intérieur. Par exemple, l'orbite de la Terre autour du Soleil est due au mouvement en avant de la Terre et à l'attraction gravitationnelle du Soleil sur celle-ci. La même chose se passe avec la lune autour de la terre.
Plus un objet est proche d'un autre, plus le champ gravitationnel est puissant. Dans le système solaire, les planètes les plus proches du Soleil ont une force d'attraction beaucoup plus forte qui agit sur elles. Pour contrer cette attraction, ils doivent se déplacer beaucoup plus rapidement autour du Soleil. Un champ gravitationnel diminue très rapidement avec la distance.
La taille de la force de gravité suit une relation carrée inverse. Si la gravité d'un objet était mesurée et qu'il était ensuite déplacé deux fois plus loin du gros objet à l'origine du champ de gravitation, la force de gravité serait réduite d'un facteur quatre. Si elle était déplacée trois fois plus loin, la force de gravitation serait réduite d'un facteur neuf ou le carré de trois. On peut dire le contraire si l'objet était également rapproché, sauf que la gravité serait augmentée au lieu d'être réduite.