Énergie Gravitationnelle

 

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En ce qui concerne la gravitation, l'expérience (loi de Newton) montre que cette force est proportionelle aux produits des masses m et M qui s'attirent et inversement proportionelle au carré de la distance r qui les séparent. Cette force dérive donc d'un potentiel Ugrav, tel que:

où G = 6,672×10-11 m3.kg-1.s-2 désigne la constante de gravitation universelle.


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Un lac immobile représente une belle illustration de la conversion d'une énergie potentielle de nature gravitationelle contenue dans un barrage, en une énergie de mouvement se révèlant dès l'ouverture des vannes.

Une autre manière de caractériser cette interaction gravitationelle consiste à utiliser un nombre sans dimension. En effet, toute matière est composés d'atomes où la masse se trouve principalement contenue dans le noyau. Ce dernier étant composé de protons et de neutrons ayant sensiblement la même masse mb = 1,7×10-27 kg, on pourra toujours poser m = n×mb et M = N×mb, où n et N sont des nombres de baryons (nom générique désignant aussi bien un proton qu'un neutron) sans dimension. Comme d'autre part la mécanique quantique nous apprend que toute force de portée infinie doit être proportionnelle au produit de la constante de Planck h par la vitesse de la lumière c que divise le carré d'une distance, on peut écrire:

Le nombre sans dimension g ainsi obtenu ne dépendant plus de la masse ou de la distance, il caractérise la force gravitationelle de manière intrinsèque. La très faible valeur obtenue, te montres que la gravitation jouera un rôle important sur le plan énergétique dans deux cas de figure:

    * Lorsque les nombres de baryons n ou N sont très, très, très grands (planètes, étoiles, galaxies...).

    * Lorsque la distance r entre les masses est très, très, très petite (particules élémentaires dans le noyau atomique).

undercon.gif (4369 octets)Cette page a été mise à jour le 09/09/99.