1Rappels du cours

Introduction

Tout objet situe pres de la surface de la Terre est attire vers le centre de la Terre : cette force d'attraction est appelee le poids. Il ne faut pas confondre le poids, qui est une force, avec la masse, qui est une grandeur caracterisant la quantite de matiere d'un objet.

1. La masse d'un objet

La masse d'un objet, notee m, caracterise la quantite de matiere qu'il contient. Elle se mesure en kilogrammes (kg) a l'aide d'une balance. La masse d'un objet est la meme partout dans l'Univers : elle ne depend pas du lieu ou l'on se trouve.

2. Le poids d'un objet

Le poids, note P, est la force d'attraction gravitationnelle exercee par un astre (la Terre, par exemple) sur un objet. Le poids se mesure en newtons (N) a l'aide d'un dynamometre. Contrairement a la masse, le poids depend du lieu ou l'on se trouve (il n'est pas le meme sur la Lune que sur la Terre).

Caracteristiques du poids, en tant que force :

direction : verticale ;
sens : vers le bas (vers le centre de la Terre) ;
point d'application : le centre de l'objet.

3. La relation poids-masse

Le poids P et la masse m d'un objet sont relies par la formule :

P = m x g

ou g est l'intensite de la pesanteur du lieu considere, exprimee en newtons par kilogramme (N/kg). Sur Terre, g est environ egal a 10 N/kg (valeur arrondie couramment utilisee).

4. Difference entre poids et masse

La masse est une grandeur scalaire (un nombre), exprimee en kilogrammes, identique partout.
Le poids est une force (grandeur vectorielle), exprimee en newtons, qui varie selon le lieu (elle depend de g).

Par exemple, un objet de masse 60 kg a un poids d'environ 600 N sur Terre, mais un poids beaucoup plus faible sur la Lune, ou l'intensite de la pesanteur est environ 6 fois plus petite.

5. Exemple d'application

Un astronaute conserve la meme masse sur la Terre et sur la Lune, mais son poids est beaucoup plus faible sur la Lune : c'est pourquoi il peut y effectuer des sauts bien plus hauts que sur Terre, a masse egale.

Schema-bilan

Masse m (kg, identique partout) different du Poids P (N, force d'attraction, varie selon le lieu) -> relation : P = m x g -> sur Terre, g est environ egal a 10 N/kg -> le poids est une force verticale, dirigee vers le bas, appliquee au centre de l'objet.

3Validation directe — QCM

Chaque question peut avoir une ou plusieurs bonnes réponses. Cochez toutes les propositions qui vous semblent justes. L'ordre des questions et des réponses change à chaque nouvelle tentative.

1. La masse d'un objet se mesure en :

2. La relation entre le poids P et la masse m d'un objet est :

3. Un objet de masse 5 kg a, sur Terre (g = 10 N/kg), un poids d'environ :

4Entraînement

Calculs de poids et de masse

Exercice type controle, Tronc Commun

Sur la Terre, l'intensite de la pesanteur est g = 10 N/kg. Sur la Lune, elle vaut environ g_Lune = 1,6 N/kg.

Un sac a dos a une masse de 8 kg. Calculer son poids sur Terre.
Ce meme sac a dos est transporte sur la Lune. Quelle serait alors sa masse ? Justifier.
Calculer le poids de ce sac a dos sur la Lune.
Comparer le poids du sac sur la Terre et sur la Lune. Que peut-on en conclure sur la relation entre poids et lieu ?

La gravitation universelle