Le poids et la masse

I – Le poids et la masse : comment les distinguer ?

1/ La masse

La masse d’un objet est une grandeur liée à la quantité de matière qu’il contient. Son symbole est m, son unité légale est le kilogramme (Kg) et elle se mesure avec une balance.

La masse ne varie pas avec le lieu.

Elle est liée au nombre et à la nature des atomes qui le composent.

2/ Le poids

Le poids d’un objet est la force exercée par la Terre sur cet objet. Son symbole est \overrightarrow{P}.

L’intensité du poids, notée P, se mesure avec un dynamomètre et son unité légale est le newton (N).

Le poids est une force à distance répartie, toujours dirigée vers le centre de la Terre, dont les caractéristiques :

• Force : Poids \overrightarrow{P}
• Point d’application : Le centre de gravité G
• Droite d’action : La verticale passant par G
• Sens : vers le bas
• Intensité du poids : P : en N

3/ Application

Représenter, sans souci d’échelle, le poids \overrightarrow{P} des objets suivants :

II – Relation entre le poids et la masse : intensité de P en fonction de m

1/ Expérience

A l’aide d’une balance, on mesure la masse m de différentes objets puis on mesure leur intensité de poids P avec un dynamomètre.

2/ Interprétation et conclusion

• Le rapport \frac{P}{m} est constant dans un lieu donné.
• Ce rapport est le coefficient de proportionnalité. Il est noté g et s’appelle l’intensité de la pesanteur : \frac{P}{m} = g
• L’intensité du poids d’un objet est donc proportionnelle à sa masse : P = m \times g
  Avec : P est l’intensité du poids de l’objet en newton (N)\\.
  m est la masse de l’objet en kilogramme (Kg)\\.
  g est l’intensité de la pesanteur dans un lieu donné en \frac{N}{Kg}
• Des mesures plus précises auraient permis d’obtenir une valeur de g = 9,81\frac{N}{Kg}

3/ Remarques

L’intensité de la pesanteur g varie avec le lieu et diminue avec l’altitude.

La masse d’un objet ne dépend pas du lieu où il se trouve. On dit que la masse d’un corps a une valeur une constante ou encore qu’elle est introuvable.

4/ Application

Ali réalise l’expérience ci-dessous (il est sur Terre).

1. Comment se nomme l’appareil utilisé dans cette expérience ?
2. Quel est la grandeur mesurée ?
3. Quelle est sa valeur ?
4. A présente, Ali place la pomme sur un autre appareil.
   
   a) Comment se nomme l’appareil utilisé ?
   b) Quelle grandeur mesure-t-il ?
   c) Quelle valeur affiche-t-il ?
5. Calculer les valeurs du poids de la pomme sur Mars et sur Neptune.
   Données :
   g(Mars) = 3,7 N/Kg
   g(Neptune) = 11,15 N/Kg
   g(Terre) = 9,81 N/Kg