Physique-Chimie · 3e · Mouvements et interactions
Poids et gravitation
La force qui fait tomber les pommes.
En bref
La gravitation est une interaction attractive qui s’exerce à distance entre deux corps possédant une masse.
Ce dont elle dépend
La force d’attraction est d’autant plus grande que :
- les masses des deux corps sont grandes ;
- la distance qui les sépare est petite.
Elle est universelle : elle s’exerce entre la Terre et la Lune comme entre deux personnes — mais avec des masses ordinaires, elle est imperceptible.
C’est Isaac Newton qui, au XVIIe siècle, a compris que la même force fait tomber une pomme et retient la Lune en orbite.
Le poids
Le poids est la force d’attraction exercée par un astre sur un objet situé près de lui.
P = m × g
- P est le poids, en newtons (N) ;
- m est la masse, en kilogrammes (kg) ;
- g est l’intensité de la pesanteur, en N/kg : environ 9,8 N/kg sur Terre, 1,6 N/kg sur la Lune.
Le poids est vertical, dirigé vers le bas (vers le centre de l’astre), et son point d’application est le centre de gravité de l’objet.
Masse et poids, à ne jamais confondre
| Masse | Poids | |
|---|---|---|
| Ce que c’est | quantité de matière | force d’attraction |
| Unité | kilogramme (kg) | newton (N) |
| Instrument | balance | dynamomètre |
| Sur la Lune | inchangée | divisé par 6 |
Un astronaute de 70 kg reste un astronaute de 70 kg sur la Lune : c’est son poids qui passe de 686 N à environ 112 N.
Méthode et exemples résolus
- Convertir la masse en kilogrammes.
- Choisir la valeur de g de l’astre concerné.
- Calculer P = m × g et donner le résultat en newtons.
Exemple 1 : un sac de 500 g sur Terre. m = 0,5 kg, donc P = 0,5 × 9,8 = 4,9 N.
Exemple 2 : un robot pèse 1 470 N sur Terre. Sa masse vaut m = P ÷ g = 1 470 ÷ 9,8 = 150 kg. Sur la Lune, son poids vaut 150 × 1,6 = 240 N, mais sa masse reste 150 kg.
Exemple 3 : un objet de 2 kg pèse 7,4 N sur une planète inconnue. g = P ÷ m = 7,4 ÷ 2 = 3,7 N/kg : c’est la valeur de Mars.
Gravitation et Système solaire
C’est la gravitation qui maintient les planètes en orbite autour du Soleil et la Lune autour de la Terre : sans elle, chaque astre partirait en ligne droite.
Plus un astre est massif, plus son intensité de pesanteur est grande à sa surface : environ 25 N/kg sur Jupiter.
Les erreurs fréquentes
- Dire « je pèse 50 kg » : en physique, c’est ta masse ; ton poids vaut environ 490 N.
- Oublier de convertir les grammes en kilogrammes avant de multiplier par g.
- Croire que la masse change quand on change d’astre.
Au brevet, le calcul du poids sur un autre astre et la distinction masse et poids reviennent très souvent, parfois avec un tableau de valeurs de g à exploiter.
Teste-toi
6 questions pour vérifier
Touche une réponse : la correction s’affiche tout de suite.
1.De quoi dépend la force d’attraction gravitationnelle ?
2.Quelle est la formule du poids ?
3.Quelle est l’unité du poids ?
4.Que vaut environ l’intensité de la pesanteur sur Terre ?
5.Que devient la masse d’un objet transporté sur la Lune ?
6.Quel instrument mesure un poids ?
0 / 6 questions
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La fiche de révision, sur une page
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