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Poids, masse et gravitation universelle

Arrête de dire que tu pèses 50 kilos : voilà la différence entre ce que tu es et ce qui te tire vers le bas.

Physique-ChimieCollège4e

Sur la Lune, les astronautes font des bonds de trois mètres avec un scaphandre de 80 kg sur le
dos. Ils n'ont pas maigri : c'est leur poids qui a changé, pas leur masse. 🌕

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C'est quoi le délire ?

La masse, notée m, est la quantité de matière d'un objet. Elle se mesure en
kilogrammes (kg) avec une balance, et elle est identique partout dans l'Univers :
sur Terre, sur la Lune, en apesanteur.

Le poids, noté P, est la force d'attraction gravitationnelle exercée par un astre sur
l'objet. C'est une force : elle se mesure en newtons (N) avec un dynamomètre. Le poids
est vertical, dirigé vers le bas (vers le centre de l'astre), et il **change d'un astre à
l'autre**.

Cette attraction est un cas particulier de la gravitation universelle : deux corps quelconques
s'attirent, d'autant plus fort que leurs masses sont grandes et que la **distance qui les
sépare est petite**. C'est elle qui fait tomber la pomme, tourner la Lune autour de la Terre et
la Terre autour du Soleil.

La formule magique

  • P = m × g avec P en newtons (N), m en kilogrammes (kg), g en N/kg
  • Sur Terre : g ≈ 10 N/kg (valeur du collège ; en réalité 9,8)
  • Sur la Lune : g ≈ 1,6 N/kg, soit environ 6 fois moins que sur Terre
  • La masse ne change jamais ; le poids dépend de l'astre
  • Attention aux unités : kg pour la masse, N pour le poids. Jamais l'inverse
  • Gravitation : attraction d'autant plus forte que les masses sont grandes et la

distance faible

On teste sur un exemple

Tu prépares une valise de 20 kg pour un voyage sur la Lune.

Sur Terre :

  • P = m × g = 20 × 10 = 200 N

Sur la Lune :

  • P = m × g = 20 × 1,6 = 32 N

Même valise, même masse de 20 kg, mais un poids six fois plus faible sur la Lune. Elle
te paraîtra aussi légère qu'un sac de 3,2 kg sur Terre. Voilà pourquoi les astronautes sautillent.

Le piège classique

Dire « je pèse 50 kg ». Physiquement, tu as une masse de 50 kg et un poids de 500 N.
Autre piège : croire qu'on est plus léger sur la Lune parce qu'on y perd de la matière. Faux :
c'est g qui est plus petit, la masse ne bouge pas d'un gramme.

L'astuce pour retenir

« La masse, c'est ce que tu es ; le poids, c'est ce qui te tire. » Et sur Terre :
« kilos × 10 = newtons. »

Teste-toi

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1. Le poids d'un objet se mesure en…

2. Un élève de masse 50 kg a un poids sur Terre d'environ…

3. Sur la Lune, par rapport à la Terre, un astronaute a…

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