Dernière mise à jour : 2026-06-16

La gravité de surface

La gravité de surface est l'accélération que la pesanteur communique à un objet situé à la surface d'une planète, d'une lune ou d'une étoile. Elle fixe le poids des choses, la hauteur de saut atteignable et la vitesse à laquelle un objet lâché s'accélère. Elle découle directement de la loi de la gravitation de Newton appliquée à la surface du corps :

$g = \frac{GM}{R^2}$

où $G = 6,674 \times 10^{-11}\ \text{m}^3\text{kg}^{-1}\text{s}^{-2}$ est la constante gravitationnelle, $M$ la masse du corps, et $R$ son rayon. La gravité de surface de la Terre vaut environ $9,81\ \text{m/s}^2$.

La compétition entre la masse et le rayon est au cœur de la formule : la gravité croît avec la masse mais décroît avec le carré du rayon. Un corps peut être très massif tout en ayant une gravité de surface modérée s'il est aussi très grand.

Exemple résolu

Trouver la gravité de surface de Mars. Mars a 0,107 fois la masse de la Terre et 0,532 fois son rayon :

$g_{\text{Mars}} = \frac{G\,(0{,}107\,M_\oplus)}{(0{,}532\,R_\oplus)^2} = \frac{0{,}107}{0{,}283}\,g_\oplus \approx 0{,}38\,g_\oplus \approx 3{,}7\ \text{m/s}^2$

Ainsi une personne qui pèse 70 kg sur Terre aurait un poids effectif d'environ 27 kg sur Mars.

La gravité à travers le système solaire

Exprimés en multiple de la gravité terrestre, les corps du système solaire couvrent une large gamme. La Lune se situe à 0,17, Mars à 0,38, Vénus à 0,90, et Jupiter — bien qu'étant une géante gazeuse — à environ 2,5, car son rayon énorme compense sa masse colossale. Le Soleil domine la liste avec environ 28 g. Ces différences façonnent chaque monde : une faible gravité laisse les petits corps perdre leur atmosphère dans l'espace, tandis qu'une forte gravité comprime les intérieurs et épaissit les atmosphères.

Calculs apparentés

La gravité de surface est le point de départ de plusieurs autres grandeurs. La vitesse de libération d'un corps dépend de la même masse et du même rayon, $v_{\text{lib}} = \sqrt{2GM/R}$, et la force gravitationnelle entre deux corps fait intervenir la même constante $G$. Pour un objet comprimé au point que sa vitesse de libération atteint la vitesse de la lumière, le rayon se réduit au rayon de Schwarzschild et le corps devient un trou noir.