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Chapitre 2: Le poids et la masse |
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I Le poids d'un objet
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1) Qu'est ce que le poids d'un objet ?
Sur Terre le on peut définir le poids d'un objet de la manière suivante:
Il s'agit de l'action gravitationnelle exercée par la Terre sur cet objet.
On définit de manière analogue le poids d'un objet sur d'autres astres: sur Mars le poids d'un objet correspond à l'action gravitationnelle exercée par Mars sur cet objet, sur La Lune il s'agit à l'action gravitationnelle exercée par la Lune etc.
2) Les caractéristique du poids.
- Sens et direction du poids:
Lorsqu'on lâche un objet il se déplace selon une direction verticale et vers bas:
Le poids d'un objet s'exerce toujours selon une direction verticale et vers le bas.
A l'échelle de la Terre on peut dire que le poids s'exerce selon une direction correspondant au rayon terrestre et vers le centre de notre planète.
- Valeur du poids:
La valeur du poids se note P et s'exprime en Newton de symbole N.
Pour la mesurer on utilise un dynamomètre. |
II Différence entre poids et masse
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1) La masse
Rappel:
La masse d'un corps se note m et s'exprime en en gramme ou en l'une de ses unité dérivée
Elle reflète la quantité de matière dont un corps est composé.
Celle-ci dépend donc du nombre d'atomes et de leur nature.
Un corps qui ne subit pas de modification de sa composition conserve donc la même masse.
Cette masse reste notamment la même quelque soit le lieu y compris sur un autre astre que la Terre ou même dans l'espace.
2) Le poids
Par définition le poids d'un corps correspond à l'action de gravitation qu'il subit à la surface d'un astre et dépend donc de tous les facteurs auxquels est sensible l'interaction de gravitation;
- Il dépend de la distance qui sépare le corps de la planète: le poids diminue donc avec l'altitude.
- Il dépend de la masse de l'astre à la surface duquel il se trouve: sur un astre de masse plus faible que la Terre (comme Mars ou la Lune) il a donc un poids plus faible et la surface d'un astre de masse plus important son poids devient plus faible. Dans l'espace, loin de tout astre, un corps ne possède plus de poids.
Le poids d'un corps est donc une grandeur variable tandis sa masse est constante.
III Relation entre le poids la masse
Le rapport P:m garde une valeur constante (égale à 10) et indique que le poids d'un objet est proportionnel à sa masse: le poids d'un objet (sur Terre) est égale à dix fois sa masse.
Le coefficient de proportionnalité entre le poids et la masse est noté g et appelé intensité de la pesanteur.
L'intensité de la pesanteur s'exprime en newton par kilogramme ( N/Kg) et vaut dans les conditions mesures environ 10 N/kg.
Des mesures plus précises auraient permis d'obtenir une valeur de 9,81 N/kg
Puisqu'il existe une relation de proportionnalité entre la masse d'un corps et son poids on peut la traduire par la formule suivante:
P = m x g
Avec:
P: poids du corps (en newton)
m: masse du corps (en kilogramme)
g: intensité de la pesanteur (en newton par kilogramme)
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