I. La masse
La masse d’un objet représente la quantité de matière qui le compose. Elle se mesure avec une balance et s’exprime en kilogrammes (kg). La masse d’un objet ne change pas, quel que soit l’endroit où il se trouve : sur Terre, sur la Lune ou dans l’espace, la masse d’un objet reste la même.
II. Le poids
Le poids d’un objet est la force d’attraction exercée sur lui par un astre (la Terre, par exemple), à cause de la gravité. Le poids se mesure avec un dynamomètre et s’exprime en newtons (N). Contrairement à la masse, le poids d’un objet peut changer selon l’astre sur lequel il se trouve.
III. La relation entre le poids et la masse
Le poids P et la masse m d’un objet sont liés par la relation : P = m × g, où g est la pesanteur du lieu, exprimée en newtons par kilogramme (N/kg). Sur Terre, la pesanteur vaut environ g ≈ 10 N/kg.
IV. Le poids change selon l’astre
La pesanteur n’est pas la même sur tous les astres. Sur la Lune, la pesanteur vaut environ g ≈ 1,6 N/kg, soit environ six fois moins que sur Terre. Un objet a donc le même masse sur la Terre et sur la Lune, mais un poids beaucoup plus faible sur la Lune : c’est pourquoi les astronautes semblent « sauter » facilement sur la Lune.
V. Méthode : calculer le poids d’un objet
Pour calculer le poids d’un objet à partir de sa masse, il faut suivre une démarche précise :
1. Identifier la masse m de l’objet, exprimée en kilogrammes.
2. Identifier la pesanteur g du lieu (g ≈ 10 N/kg sur Terre).
3. Appliquer la formule P = m × g pour calculer le poids, exprimé en newtons.
Exercices
Exercice 1. Quelle est la différence entre la masse et le poids d’un objet ?
Exercice 2. Dans quelle unité mesure-t-on la masse ? Et le poids ?
Exercice 3. Calcule le poids sur Terre d’un objet de masse 5 kg (on prendra g ≈ 10 N/kg).
Exercice 4. Un objet a un poids de 60 N sur Terre. Calcule sa masse (g ≈ 10 N/kg).
Exercice 5. La masse d’un astronaute change-t-elle lorsqu’il va sur la Lune ? Et son poids ? Explique.
Corrigés
Corrigé 1. La masse est la quantité de matière d’un objet (constante) ; le poids est la force d’attraction exercée sur lui par un astre (variable selon le lieu).
Corrigé 2. La masse se mesure en kilogrammes (kg) ; le poids se mesure en newtons (N).
Corrigé 3. P = m × g = 5 × 10 = 50 N.
Corrigé 4. m = P / g = 60 / 10 = 6 kg.
Corrigé 5. La masse de l’astronaute ne change pas : c’est toujours la même quantité de matière. Son poids, en revanche, diminue sur la Lune, car la pesanteur y est plus faible que sur Terre.
