Le poids et la masse - Maxicours

Le poids et la masse

Objectifs
  • Distinguer poids et masse.
  • Connaitre et savoir calculer le poids d’un objet.
Points clés
  • La masse m est une grandeur qui représente la quantité de matière d’un objet. Elle s’exprime en kilogramme (kg). Elle est indépendante du lieu et on la mesure avec une balance.
  • Le poids d’un objet est une force, telle que :
    • sa direction est la verticale en un lieu ;
    • son sens est vers le bas ;
    • son point d’application est le centre de gravité G de l’objet ;
    • sa valeur dépend du lieu, elle se mesure avec un dynamomètre. Son unité est le newton (N).
      La valeur P du poids d’un objet est liée à sa masse m par la relation P = m × g (g est l’intensité du champ de pesanteur).
Pour bien comprendre
  • La force d’interaction gravitationnelle
  • La pesanteur terrestre
1. Le poids

Tout objet qui possède une masse m, subit une action mécanique de la part de la Terre : c’est la pesanteur. C’est une action à distance et répartie sur tout l’objet.

On modélise cette action répartie par une force, nommée le poids, avec un unique point d’application : le centre de gravité G de l’objet.

La gravité est l’action mécanique répartie exercée par la Terre sur tous les objets.
On la modélise par une force qui a pour point d’application le centre de gravité de l’objet.

L’expression vectorielle du poids est :

  avec :
  • m la masse, en kilogramme (kg)
  • la pesanteur (ou champ de pesanteur), en newton par kilogramme (N/kg)

Les caractéristiques du vecteur poids sont les suivantes.

  • Sa direction (ou droite d'action) est verticale ;
  • Son sens est orienté vers le bas (car vers le centre de la Terre) ;
  • Son point d'application est le centre de gravité G de l’objet (car c'est une force répartie en volume) ;
  • Sa valeur, appelée intensité, est mesurée avec un dynamomètre et est exprimée en newton (symbole : N).
Exemple
Pour connaitre l’intensité de , on accroche la masse à un dynamomètre.
Ici, P = 2 N.

Mesure du poids grâce à un dynamomètre

Le centre de gravité d’un objet est le point d’application du poids (là où s’applique la force).
Le centre de gravité d’un solide qui est constitué de la même matière (homogène) est situé au centre de celui-ci. On repère la position du centre de gravité par une lettre, généralement la lettre G.

Exemple
Pour ces objets homogènes qui représentent des figures géométriques simples, le centre de gravité est le centre de symétrie de chaque figure.

Position du centre de gravité G dans des objets homogènes
2. Relation entre le poids et la masse

En un lieu donné, la valeur du poids P d’un objet est proportionnelle à sa masse m, ce qui se traduit par la relation suivante.

P = m × g avec :
  • P le poids de l’objet, en newton (N)
  • m la masse de l’objet, en kilogramme (kg)
  • g l’intensité du champ de pesanteur, en newton par kilogramme (N/kg)
Remarque : à la surface terrestre, g = 9,8 N·kg–1 (ou m·s–2).
Exemples
Au voisinage de la surface de la Terre, le poids d’une personne de 58 kg est : P = 58 × 9,81 = 568 N.

À la surface la Lune, g est 6 fois plus faible qu’à la surface de la Terre : gLune = 1,6 N/kg. Le poids d’une personne de 58 kg est alors : P = 58 × 1,6 = 93 N (6 fois plus faible qu’à la surface de la Terre).

Vous avez déjà mis une note à ce cours.

Découvrez les autres cours offerts par Maxicours !

Découvrez Maxicours

Comment as-tu trouvé ce cours ?

Évalue ce cours !

 

quote blanc icon

Découvrez Maxicours

Exerce toi en t’abonnant

Des profs en ligne

  • 6j/7 de 17 h à 20 h
  • Par chat, audio, vidéo
  • Sur les matières principales

Des ressources riches

  • Fiches, vidéos de cours
  • Exercices & corrigés
  • Modules de révisions Bac et Brevet

Des outils ludiques

  • Coach virtuel
  • Quiz interactifs
  • Planning de révision

Des tableaux de bord

  • Suivi de la progression
  • Score d’assiduité
  • Un compte Parent