La Terre est inclinée sur son orbite. Ceci est la cause d'un ensoleillement inégal au cours de l'année responsable des saisons. On illustrera les variations de la durée du jour et les saisons pour l'hémisphère nord.

Les cercles représentés sont:

1. Cercle arctique (66°N)
2. 45° de latitude nord (Toronto, Seattle, Milan), Paris ou Berne étant un peu au dessus.
3. Équateur
4. Cercle antarctique (66°S)

Les échelles de taille et de distance entre le Soleil et la Terre ne sont pas respectées. De même pour les vitesses de rotation et de révolution.

La force gravitationnelle est toujours attractive. La force subie par le satellite et créée par la Terre est dirigée à tout instant vers le centre de gravité de la Terre. On parle de "force centrale" pour caractériser cette propriété.
Notons que la trajectoire d'un corps dans un tel champ de force "central" est une ellipse (ou une hyperbole). La chute libre verticale n'est qu'un cas particulier qui n'est observé que lorsqu'on lâche le corps sans vitesse initiale.

Le plus souvent, il existe 2 marées par jour. La compréhension de ce phénomène est complexe et de grands scientifiques (Aristote, Galilée, Newton, Lagrange) se sont penchés sur la question. La force gravitationnelle est la force responsable de ce phénomène. Les positions respectives de la Lune, du Soleil et de la Terre expliquent les variations observées de ce phénomène.
Il faut enfin savoir que la forme du littoral joue un rôle important pour expliquer les différentes amplitudes observées sur les côtes.

Les orbites des différentes planètes du système solaire sont représentées. Les proportions sont respectées (sauf pour le Soleil !) mais pas les échelles ! Noter que l'orbite de Pluton est très elliptique et hors du plan de l'écliptique.

L'accélération est indépendante de la masse lorsqu'on ne considère que la force de gravité. C'est ce qu'on illustre dans cette animation en faisant le vide dans la cavité. C'est la chute libre.

Cliquer une première fois pour positionner le satellite puis faire glisser la souris pour fixer sa vitesse initiale.

Cette animation permet de réunir en une seule théorie les trajectoires de courte portée et le mouvement orbital. Newton fut le premier à l'annoncer.

Les 2 marées quotidiennes ne peuvent s'expliquer que dans le cadre d'une étude dynamique. Cette animation illustre aussi la limite de Roche qui correspond à la distance minimum de cohésion en dessous de laquelle un satellite se disloque à l'approche de son primaire.

Kepler  (1571 - 1630) énonça en 1609 les 3 lois suivantes:

Une comète est un petit corps issu des confins du système solaire, qui gravite autour du Soleil selon une orbite souvent très elliptique obéissant aux lois de la gravitation universelle. Les comètes sont composées d’un mélange de glace et de matières météoritiques. Près du Soleil, les éléments volatiles se subliment pour former une chevelure prolongée par une queue toujours à l’opposé du soleil.

La trajectoire de la comète de Halley (période de 76 ans) est ici simulée. On peut cliquer sur la comète pour modifier ses conditions initiales et illustrer d'autres trajectoires représentatives d'un corps en mouvement dans un champ newtonien.

Le champ gravitationnel (tout comme la force !) obéit au principe de superposition. On montrera que le champ est à symétrie sphérique aux abords de chaque masse. La Terre étant 80 fois plus massive que la Lune, son influence est beaucoup plus étendue. Notons aussi la présence d'un unique point où le champ gravitationnel du système est rigoureusement nul.

Cliquer dans l'écran pour faire apparaître ou disparaître les lignes de champ.

Les proportions ne sont pas respectées !