La pesanteur terrestre

Le poids P d’un corps A de masse m est assimilé à la force d’attraction gravitationnelle F_Terre/A qu’exerce la Terre (de masse M_T) sur ce corps situé à sa surface (ou à une certaine altitude).

Le poids P d’un objet de masse m à la surface de la Terre est donné par .

Or, le poids P d’un objet sur Terre est aussi donné par P = m × g.

La comparaison des expressions du poids conduit à la relation suivante.

donc	avec : g l’intensité de la pesanteur, en newton par kilogramme (N·kg–1) d la distance entre le centre de la Terre et le corps A, en mètre (m) MT la masse de la Terre, en kilogramme (kg) G la constante de gravitation universelle, telle que

Sur Terre, tout corps qui possède une masse m est soumis à cette intensité de la pesanteur g. On dit que le corps est soumis à son poids.

Exemple
On souhaite calculer l’intensité de la pesanteur à la surface de la Terre.
Données :

• Rayon de la Terre : R_T = 6370 km
• Masse de la Terre : M_T = 5,97×10²⁴ kg
• Constante de gravitation universelle :

L’intensité de la pesanteur à la surface de la Terre est donc : .
Après conversion du rayon en mètre, on obtient donc : .
On retrouve g = 9,81 N·kg^–1.

Le champ de pesanteur est modélisé par un vecteur qui a les caractéristiques suivantes.

• Direction : verticale ;
• Sens : vers le bas (vers le centre de la planète).
  Sur Terre, le champ de pesanteur est toujours dirigé vers le centre de la Terre ;
• Points d’application : sur tous les points de l’objet qui a une masse ;
• Intensité : (sur Terre g = 9,8 N·kg^–1).

Représentation du vecteur champ de pesanteur à la surface de la Terre