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Nous allons étudier la gravité par rapport au référentiel géocentrique, c’est-à-dire par rapport au centre de la Terre privé de son mouvement de rotation. La trajectoire de la Lune autour de la Terre est circulaire. D’après le principe d’inertie, elle est donc soumise à au moins une force.
Newton a comparé la trajectoire de la Lune à celle d'une pierre dans une fronde. Cette arme de jet est constituée de deux liens, reliés entre eux par un gousset contenant la pierre. Tant que la pierre est reliée à la main par les liens, elle tourne. Par contre, si on lâche un des liens, la trajectoire de la pierre n'est plus circulaire :

Ainsi, le mouvement de la fronde est circulaire tant que celle-ci est soumise à une force dirigée vers le centre de la trajectoire. La Lune, quant à elle, est soumise à une force d’attraction exercée par la Terre : c’est la gravitation universelle.

Newton énonca la loi de gravitation universelle en 1687. D’après cette