L'apesanteur

Le champ de pesanteur est le champ attractif qui s'exerce sur tout corps doté d'une masse au voisinage de la Terre[1] ou d'un autre astre. Il est généralement appelé plus simplement pesanteur[1]. Il s'agit d'un champ d'accélération et, pour les besoins pratiques, la Conférence générale des poids et mesures a défini en 1901[2],[3] une valeur normale de l'accélération de la pesanteur, notée g0 ou simplement g, égale à 9,806 65 m/s2, soit approximativement 9,81 m⋅s-2 (ou 9,81 N/kg). Cette valeur est établie à l'altitude 0, sur un ellipsoïde idéal approchant la surface terrestre, pour une latitude de 45°.

Selon la théorie de la gravitation universelle de Newton, à tous les corps massifs, dont les corps célestes et la Terre, est associé un champ de gravitation (ou gravité) responsable d'une force attractive sur les autres corps massiques. L'essentiel de la pesanteur est d'origine gravitationnelle, c'est-à-dire qu'elle est due à l'attraction mutuelle entre corps massifs. Toutefois, le fait que la pesanteur terrestre est définie dans le référentiel terrestre et que la Terre est en rotation autour de son axe introduit une correction sous la forme d'une accélération d’entraînement axifuge.

La force à laquelle est soumis un corps en raison de la pesanteur est appelée poids de ce corps et est directement reliée à la pesanteur par sa masse ; son unité de mesure est le newton, comme pour toute force. Cette force permet de définir la notion de verticalité : on observe qu'en un lieu donné tous les corps libres tombent en direction du sol suivant la même direction appelée verticale du lieu[1].

La gravimétrie est la mesure des variations et des irrégularités de la gravité ; toutefois, celle-ci n'est pas directement mesurable : il faut d'abord mesurer la pesanteur et affecter celle-ci des corrections nécessaires, tels les effets dus à la rotation de la Terre ou les effets dus aux marées – le déplacement des masses d'eau produit des variations périodiques de la pesanteur. Les mesures gravimétriques permettent de décrire l'inégale distribution des masses à l'intérieur de la Terre qui induit des irrégularités de la pesanteur selon le lieu.

Cette définition est généralisable aux autres planètes : on parle alors, par exemple, de pesanteur de Mars.

Schéma montrant la vitesse de chute d'un objet en fonction du temps lorsqu'il subit l'accélération de la pesanteur de la Terre (1 g). La résistance de l'air est négligée et la vitesse initiale supposée nulle. La vitesse augmente à chaque seconde de 9,81 m/s.

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