Vitesse de libération et gravité

Qu'est-ce que la vitesse de libération ?

C'est la vitesse minimale pour quitter un astre sans jamais retomber, sans propulsion supplémentaire. Elle vaut v = √(2GM/r) : 11,19 km/s (environ 40 300 km/h) pour la Terre. Elle ne dépend ni de la masse ni de la forme de l'objet lancé.

Isaac Newton en pose les bases dans les Principia en 1687, avec la gravitation universelle. Le calcul suppose l'absence d'atmosphère : l'air freine l'objet.

Quelle est la vitesse de libération des autres astres ?

La gravité est-elle la même partout sur Terre ?

Non. La valeur normalisée est de 9,80665 m/s², mais elle varie de 9,780 m/s² à l'équateur à 9,832 m/s² aux pôles. Deux causes : la Terre est aplatie, donc la surface est plus proche du centre aux pôles, et la rotation réduit le poids apparent à l'équateur. Un objet de 100 kg y pèse environ 0,5 kg de moins qu'aux pôles. Voir la force de Coriolis et latitude et longitude.

Quelle différence avec la vitesse orbitale ?

Pour tourner autour de la Terre, juste au-dessus du sol, il faut environ 7,9 km/s. La vitesse de libération est √2 fois plus grande, soit environ 1,41 fois. La Station spatiale internationale, à environ 400 km d'altitude, circule à environ 7,66 km/s. Elle ne flotte pas hors de la gravité : elle tombe en permanence, sans jamais toucher le sol. Voir l'orbite de la Lune pour un mouvement du même type.

Qui a franchi cette vitesse en premier ?

La sonde soviétique Luna 1, en janvier 1959, premier objet à dépasser la vitesse de libération terrestre. Elle a manqué la Lune et s'est placée en orbite autour du Soleil.

Comment un globe aide-t-il à comprendre ?

Un globe terrestre à l'échelle 1/42 000 000 mesure 30 cm : la Terre y est une bille qu'une force identique retient, quelle que soit l'altitude du sommet. Les montagnes y sont infimes, voir le globe en relief.

Questions fréquentes

Quelle est la vitesse de libération de la Terre ?
11,19 km/s, soit environ 40 300 km/h, sans tenir compte de l'atmosphère.

La vitesse de libération dépend-elle de la masse de l'objet ?
Non. Elle ne dépend que de la masse et du rayon de l'astre. Une bille et une fusée ont la même.

Pourquoi pèse-t-on moins à l'équateur ?
Parce que la Terre est plus large à l'équateur et que la rotation y est la plus rapide. La gravité y est de 9,780 m/s², contre 9,832 aux pôles.

Quelle est la gravité sur la Lune ?
1,62 m/s², soit environ un sixième de celle de la Terre.

Pourquoi les astronautes de l'ISS flottent-ils ?
Ils sont en chute libre permanente autour de la Terre. La gravité, à cette altitude, vaut encore environ 90 % de celle du sol.

Page mise à jour le 7 novembre 2026.