présentation
La masse et le poids
Les notions de masse et de poids sont fréquemment confondues dans le langage courant. Bien qu’elles soient en étroite relation, elles renvoient à deux réalités physiques distinctes.
- La masse n’est pas une force (et n’est donc pas représentée par un vecteur). La masse est une grandeur physique, notée m, associée à tout corps matériel (pouvant être pris isolément). La masse d’un corps matériel A donne une mesure de la quantité de matière dont il est constitué. Dans le Système International des unités (SI), la masse a pour unité le kilogramme, noté kg.
- Le poids est une force (il est donc représenté par un vecteur), notée \(\vec{P}\) . Il n’y a donc pas de sens à parler du poids pour un corps matériel pris isolément.
Le poids est une force attractive (plus précisément, une force d’attraction gravitationnelle) exercée par la Terre sur un autre corps matériel. Par conséquent, lorsque l’on parle du « poids d’un objet » (comme c’est l’usage), il convient de garder à l’esprit que le poids n’est pas une propriété de l’objet, mais une force exercée par un autre corps sur cet objet. Par extension, on parle également du « poids » pour décrire la force d’attraction gravitationnelle exercée par tout astre (ex : Terre, Lune, Mars…) sur un corps matériel situé à la surface (ou à proximité) de cet astre.
Bien que la masse et le poids soient deux grandeurs distinctes, une relation existe entre eux. En terme d’intensité (si l’on fait abstraction du point d’application, de la direction et du sens du poids), le poids P et la masse m sont proportionnels :
\(P = mg\)
avec P en newton (N), m en kilogrammes (kg) et où g est la constante d’accélération (liée à l’attraction gravitationnelle de la Terre ou de l’astre considéré en newton par kilogramme (N/kg)).
Au niveau de la mer, cette constante vaut environ 9,81 N/kg sur terre. La constante d’accélération g dépend de la masse de l’astre considéré : plus cette masse est grande, plus g est grand, et ainsi, plus P pour un corps matériel (de masse m fixe) est grand (et inversement).
Par exemple, le poids exercé sur une personne par la Lune est plus petit que celui exercé par la Terre (la masse de cette personne restant constante). En outre, la constante d’accélération g dépend de l’altitude du corps matériel sur lequel s’exerce le poids : plus cette altitude est grande, plus g est petit, et ainsi, plus P pour un corps matériel (de masse m fixe) est petit (et inversement).