C’est un article de Curious Kids, une série destinée aux enfants de tous âges. The Conversation demande aux jeunes d’envoyer des questions auxquelles ils aimeraient qu’un expert réponde. Toutes les questions sont les bienvenues : retrouvez les détails de la participation en bas de page.
Comment la gravité attire-t-elle les choses vers la Terre ? – Gabriel, quatre ans, Stewartby, Royaume-Uni
La gravité est une force, ce qui signifie qu’elle tire sur les choses. Mais la Terre n’est pas la seule chose qui a de la gravité. En fait, tout dans l’univers, grand ou petit, a sa propre attraction à cause de la gravité – même vous.
Isaac Newton a été l’un des premiers scientifiques à comprendre les règles du comportement de la gravité. L’histoire raconte qu’il était assis sous un pommier quand un des fruits est tombé. En voyant la pomme tomber sur le sol, il a commencé à se demander pourquoi elle ne montait pas plutôt vers le ciel.
Après de nombreuses expériences, et une réflexion très intelligente, il a découvert que la force de gravité dépend du poids des objets, et que la force de gravité entre les objets diminue, plus ils sont éloignés les uns des autres. Pour voir comment la gravité fonctionne dans notre univers, nous allons faire un voyage, avec quelques arrêts en cours de route.
Pour commencer, nous allons aller au parc et jouer une partie de football. Lorsque vous lancez le ballon de football en l’air, la gravité de la Terre le ramène vers le bas. Mais ce n’est pas la seule chose qui se passe : la gravité du ballon de football exerce également une traction sur la Terre. Le truc, c’est que la Terre est très lourde – beaucoup plus lourde que le ballon de football – donc elle n’est pas affectée par la traction du ballon de football, alors que le ballon de football lui-même est ramené vers la Terre.
Notre prochain arrêt est la lune, et pendant notre voyage dans l’espace, il y a de fortes chances que vous voyiez le soleil. Maintenant, le soleil est beaucoup, beaucoup plus grand que la Terre, ce qui signifie que son attraction est très puissante en effet.
Vous vous demandez peut-être pourquoi la Terre (et toutes les autres planètes) ne tombe pas simplement dans le soleil, de la même façon que le ballon de football tombe sur la Terre. La réponse est que les planètes sont toutes en mouvement, et l’équilibre entre la force de gravité et la vitesse de leur mouvement (qui vient de l’époque où elles ont été créées, il y a environ 4,5 milliards d’années) les fait tourner autour du soleil.
Lorsque nous arriverons sur la lune, vous verrez que la force de gravité n’est pas la même partout. Elle est liée au poids – ou à la masse – d’un objet. Si tu sautes sur la Lune, tu pourras aller beaucoup plus haut que sur la Terre. Cela s’explique par le fait que la Terre est plus grande que la Lune et que la force entre vous et la Terre – ce que nous appelons le poids – est plus importante que la force entre vous et la Lune. Sur la lune, vous semblez peser moins lourd que sur la Terre, donc vous pouvez sauter plus haut.
Notre dernier arrêt est le bord de mer. Assis sur la plage, tu peux voir la mer se rapprocher progressivement de toi – c’est la marée qui monte. Après un certain temps, la mer semble s’éloigner – c’est la marée descendante. Mais la mer n’entre et ne sort pas vraiment, elle monte et descend. Lorsque le niveau de la mer s’élève, l’eau se rapproche de vous, car la plage sur laquelle vous êtes assis s’éloigne de la mer. Et comme le niveau de la mer descend, l’eau s’éloigne de vous.
C’est aussi un effet de la gravité, et cela se produit parce que la lune est proche de la Terre. Contrairement au ballon de football, la lune est assez lourde pour avoir un effet – juste un petit, car la Terre est encore beaucoup plus lourde – mais c’est assez pour que nous le remarquions lorsque nous observons les marées. Lorsque le niveau de l’eau monte, elle est attirée vers la lune, et la marée monte. Puis la marée descend, et le niveau de l’eau baisse, alors que la lune tourne autour de la Terre.
Une question intéressante est de savoir pourquoi nous n’avons pas d’énormes marées causées par la traction du soleil sur la Terre. Nous savons que le soleil est beaucoup plus grand que la lune – donc il devrait sûrement être capable de tirer l’eau vers lui ? En fait, il le fait, mais beaucoup moins que la lune. C’est parce que, bien que le soleil soit beaucoup plus grand que la lune, il est beaucoup, beaucoup plus loin – et la force de gravité s’affaiblit plus la distance entre les objets est grande.
Donc, la prochaine fois que vous taperez dans un ballon de football dans le parc, vous saurez comment la gravité ramène le ballon vers la Terre.
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Cet article a été mis à jour pour décrire plus clairement l’effet de la gravité entre la Terre, la lune et le ballon, ainsi que le mouvement des planètes.