Dans la loi de gravitation universelle de Newton, l'intensité de l'interaction gravitationnelle entre deux corps est proportionnelle au produit des masses et inversement proportionnel au carré de la distance qui les sépare.
Pour deux masses constantes, on peut exprimer la force gravitationnelle entre deux corps en fonction de la distance.
Le choix des grandeurs physiques dans l'équation est basé sur une observation, il ne s'agit pas d'un choix esthétique. On peut même trouver l'équation de Newton à partir de la troisième loi de Kepler selon laquelle le cube de la distance est proportionnel au carré de la période orbitale.
Ainsi, le quotient entre le cube de la distance et le carré de la période orbitale est une constante.
Et la loi de Kepler provient de l'observation selon laquelle une orbite elliptique balaie des aires égales en des temps égaux.
Image de Futura-Sciences
Une force s'exprime en Newton, c'est-à-dire en kg.m/s². La constante de gravitation s'exprime en m³/(kg.s²). Chaque masse s'exprime en kg, et la distance s'exprime par l'unité mètre.
Lorsqu'on soulève un poids de 1 N par un déplacement de 1 mètre dans le sens opposé de la pesanteur, on dépense une énergie de 1 J.