Preuve de TE=TP



Légende :





M = masse de l’étoile
m = masse de la planète
r = distance séparant l’étoile et la planète
Fg = force d’attraction entre l’étoile et la planète


Supposons que la période de la planète diffère de celle de son étoile. Selon la loi de gravitation universelle de Newton, il existe une force d’attraction entre deux objets ponctuels. Ainsi, la planète produit une force d’attraction sur son étoile et vice versa.

Figure 13

Figure 13

Source : BENSON, Harris et al. (1999), Physique Mécanique 2e édition, Saint-Laurent (PQ), Éditions du Renouveau Pédagogique Inc.



Comme l’étoile n’est pas de masse infinie, considérée comme ponctuelle dans l’espace, celle-ci ne reste pas fixe lorsque la planète tourne en orbite autour d’elle. Donc, l’étoile et la planète tournent toutes deux autour de leur centre de masse commun (voir Figure 14).

Figure 14

Figure 14



Puisque les deux astres sont soumis exclusivement à leur interaction gravitationnelle mutuelle, chacun d’eux décrit une trajectoire autour du centre de masse. En supposant que la planète et l’étoile n’ont pas la même période, alors la distance totale entre les deux changerait constamment selon le moment (voir Figure 15).

Figure 15

Figure 15



Nous pouvons facilement constater que le centre de masse est déplacé et que la distance entre l’étoile et la planète tend à diminuer. En considérant, la loi de gravitation universelle, nous observons que plus la distance « r » diminue, plus la force gravitationnelle augmente. Nous en concluons donc que, au fil du temps, les deux astres se rapprocheraient et finiraient par entrer en collision.

Finalement, puisque les systèmes stellaires se maintiennent depuis des milliards d’années, il serait absurde de croire que la période de l’étoile et de la planète diffère car, sinon, elles se pulvériseraient.

CQFD




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