Poids

Le poids d'un objet (ou le poids d'une quantité de matière) est la mesure de l'intensité de la force imposée à cet objet par le champ gravitationnel local. Le poids ne doit pas être confondu avec le concept de masse qui lui est lié, mais qui est tout à fait différent. Pour les petits objets sur Terre, la force du poids est dirigée vers le centre de la planète. Pour les objets plus grands, tels que la Lune en orbite autour de la Terre, la force est dirigée vers le centre de masse du système combiné.

Dans le langage courant, le poids de quelque chose est généralement compris comme étant la valeur mesurée à la surface de la Terre ou à proximité. Malheureusement, les termes couramment utilisés pour décrire le poids d'un objet sont des unités de masse telles que les kilogrammes ou les livres. Pendant presque toute l'histoire de l'humanité, le poids a été mesuré à la surface de la Terre. Ici, le poids est proportionnel à la masse. Les objets qui ont la même masse ont le même poids. Un objet ayant le double de la masse d'un autre aura également le double de son poids. Par conséquent, il est courant d'utiliser les deux mots, masse et poids, comme s'ils signifiaient la même chose et d'utiliser les kilogrammes et les livres comme unités pour la masse et le poids. L'utilisation des mêmes termes pour décrire et mesurer les deux propriétés différentes a entraîné une confusion entre ces deux propriétés, la masse et le poids. La masse et le poids ne sont pas la même chose.

Unités de poids

L'unité de poids dans le Système international d'unités est le newton, qui est représenté par le symbole "N".

D'autres unités ont été utilisées dans le passé mais ont été abandonnées, comme la dyne (l'unité de force dans l'ancien système CGS) ou le kilogramme-force, qui est la force exercée sur un kilogramme de matière par une Terre "standard" : un corps d'une masse de 1 kg pèse environ 9,81 N au niveau de la mer.

Mesurer le poids

Le poids d'un objet, ou d'une quantité de matière, est généralement mesuré avec un instrument tel qu'une balance à ressort. La balance comprend un ressort qui fournit une force pour s'opposer à la force gravitationnelle sur l'objet qui est pesé. La force gravitationnelle tire vers le bas, le ressort pousse ou tire vers le haut. En général, la balance a un affichage qui ne donne pas le poids (qui est une force) mais plutôt la masse de l'objet. Les balances à ressort sont conçues en supposant qu'elles sont utilisées à la surface de la Terre. Si une balance à ressort était transportée sur la Lune, elle donnerait une lecture trompeuse.

Une balance est un appareil qui compare les poids de deux objets dans le même champ gravitationnel : il détermine si un objet est plus lourd ou plus léger que l'autre.

Le poids est variable

Le poids n'est pas une propriété intrinsèque de la matière car le champ gravitationnel local qui génère la force appelée poids est variable dans l'espace et le temps :

  • Comme l'attraction de la Terre diminue en fonction du carré de la distance qui la sépare de son centre, le poids d'un objet est légèrement plus faible à haute altitude (par exemple au sommet d'une montagne) qu'au niveau de la mer, ou à l'équateur qu'aux pôles (car la Terre est légèrement bombée).
  • Un objet arbitraire sur Terre est également attiré par tous les autres corps célestes, comme la Lune, par exemple. Par conséquent, son poids sera moindre avec la Lune au-dessus de sa tête qu'avec la Lune de l'autre côté de la Terre.
  • Le poids n'est pas défini exclusivement pour la Terre : Un astronaute pèse 6 fois moins sur la surface de la Lune que sur la surface de la Terre.
  • L'apesanteur est une condition apparente vécue par les astronautes ou les satellites en orbite autour d'une planète. En réalité, leur poids (attraction gravitationnelle) est la force qui les maintient en orbite. Les objets en orbite voyagent à très grande vitesse. Pour les satellites en orbite entre 300 et 500 kilomètres au-dessus de la Terre, cette vitesse est d'environ 27 000 km/h. Sans la force de gravitation de la Terre, ils s'envoleraient en ligne droite. L'attraction gravitationnelle les fait tomber vers la planète. La combinaison d'une vitesse latérale élevée et d'une force d'attraction constante vers le centre de la Terre fait que leur trajectoire est incurvée et qu'ils restent en orbite.

Pages connexes

  • Différence entre le poids et la masse
  • Centre de masse
  • Gravité
  • Densité

Questions et réponses

Q : Qu'est-ce que le poids d'un objet ?


R : Le poids d'un objet est la mesure de l'intensité de la force imposée à cet objet par le champ gravitationnel local.

Q : Quelle est la différence entre le poids et la masse ?


R : Il ne faut pas confondre le poids et la masse, car le poids est la mesure de la force de gravité exercée sur un objet, tandis que la masse est la quantité de matière présente dans l'objet.

Q : Où la force de pesanteur est-elle dirigée pour les petits objets sur Terre ?


R : Pour les petits objets sur Terre, la force de pesanteur est dirigée vers le centre de la planète.

Q : Où la force de poids est-elle dirigée pour les objets plus grands tels que la Lune en orbite autour de la Terre ?


R : Pour les objets plus grands tels que la Lune en orbite autour de la Terre, la force de pesanteur est dirigée vers le centre de masse du système combiné.

Q : Qu'est-ce qui a entraîné une confusion entre la masse et le poids ?


R : L'utilisation des mêmes termes pour décrire et mesurer ces deux propriétés différentes a entraîné une confusion entre la masse et le poids.

Q : La masse et le poids sont-ils la même chose ?


R : La masse et le poids ne sont pas la même chose.

Q : Les objets ayant la même masse ont-ils le même poids ?


R : Les objets qui ont la même masse ont le même poids. Un objet dont la masse est deux fois supérieure à celle d'un autre objet aura également un poids deux fois supérieur.

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