L’essentiel
Le poids d’un objet est la force d’attraction exercée sur lui par un astre, comme la Terre. Il se calcule avec la formule P = m × g, où P est en newtons (N), m en kilogrammes et g l’intensité de la pesanteur en N/kg. Sur Terre, g ≈ 9,8 N/kg.
La formule du poids
La formule traduit une proportionnalité : le poids d’un objet est proportionnel à sa masse. Le coefficient de proportionnalité est l’intensité de la pesanteur g, qui dépend de l’astre et du lieu.
On écrit toujours « poids » avec un s, même au singulier.
P = m × g, avec P en newtons, m en kilogrammes et g en N/kg.
Comment calculer le poids d’un objet
- Convertis la masse en kilogrammes.
- Choisis la valeur de g donnée par l’énoncé. Sur Terre, g ≈ 9,8 N/kg.
- Multiplie : P = m × g.
- Donne le résultat en newtons.
- Un sac de 12 kg sur Terre : P = 12 × 9,8 = 117,6 N.
- Une pomme de 150 g sur Terre : m = 0,150 kg, donc P = 0,150 × 9,8 = 1,47 N.
- Pour retrouver la masse : m = P / g. Un objet de poids 490 N a une masse de 490 ÷ 9,8 = 50 kg.
La différence entre poids et masse
Dans la vie courante, on dit « je pèse 60 kg ». En physique, c’est incorrect : 60 kg est une masse. Ton poids, lui, vaut environ 588 N sur Terre.
| Masse | Poids | |
|---|---|---|
| Nature | Grandeur propre à l’objet | Force d’attraction |
| Symbole | m | P |
| Unité | Kilogramme (kg) | Newton (N) |
| Mesure | Balance | Dynamomètre |
| Selon le lieu | Ne change pas | Change avec g |
L’intensité de la pesanteur g selon l’astre
Sur la Lune, g est environ 6 fois plus faible que sur Terre. Un astronaute y est donc environ 6 fois moins lourd, avec la même masse. C’est pourquoi il peut faire de grands bonds malgré sa combinaison.
| Astre | g en N/kg | Poids d’une personne de 60 kg |
|---|---|---|
| Terre | 9,8 | 588 N |
| Lune | 1,6 | 96 N |
| Mars | 3,7 | 222 N |
| Jupiter | environ 25 | environ 1 500 N |
Les caractéristiques du poids
Le poids est une force. Comme toute force, il se représente par un vecteur défini par 4 caractéristiques.
- Point d’application : le centre de gravité de l’objet.
- Direction : la verticale du lieu.
- Sens : vers le bas, c’est-à-dire vers le centre de l’astre.
- Valeur : P = m × g.
Astuce : Le poids n’est pas une force de contact : il s’exerce à distance, sans toucher l’objet.
Les erreurs à éviter
Je pèse 60 kg, donc mon poids est de 60 kg Ma masse est de 60 kg, mon poids d’environ 588 N
Le kilogramme mesure une masse, le newton une force.
P = 500 × 9,8 pour un objet de 500 g P = 0,500 × 9,8
La masse doit être exprimée en kilogrammes.
Sur la Lune, ma masse diminue Sur la Lune, seul mon poids diminue
La masse ne dépend pas du lieu, contrairement à g.
Exercices corrigés
1. Quelle est l’unité du poids ?
Voir la correction
Le newton. Le poids est une force, il s’exprime en newtons.
2. Quel est le poids sur Terre d’un objet de 10 kg (g = 9,8 N/kg) ?
Voir la correction
98 N. P = 10 × 9,8 = 98 N.
3. Quel est le poids sur Terre d’un objet de 500 g (g = 9,8 N/kg) ?
Voir la correction
4,9 N. m = 0,500 kg, donc P = 0,500 × 9,8 = 4,9 N.
4. Un astronaute a une masse de 70 kg sur Terre. Quelle est sa masse sur la Lune ?
Voir la correction
70 kg. La masse ne change pas avec le lieu.
5. Un objet a un poids de 49 N sur Terre (g = 9,8 N/kg). Quelle est sa masse ?
Voir la correction
5,0 kg. m = P / g = 49 ÷ 9,8 = 5,0 kg.
6. Un robot de 900 kg arrive sur Mars (g = 3,7 N/kg). Quel est son poids ?
Voir la correction
3 330 N. P = 900 × 3,7 = 3 330 N.
Questions fréquentes
Comment calculer le poids d’un objet ?
Multiplie sa masse en kilogrammes par l’intensité de la pesanteur : P = m × g. Sur Terre, g ≈ 9,8 N/kg.
Avec quoi mesure-t-on un poids ?
Avec un dynamomètre, qui mesure une force. Une balance sert à mesurer une masse.
Pourquoi le poids change-t-il selon l’astre ?
L’attraction dépend de la masse et du rayon de l’astre. La Lune, moins massive que la Terre, attire moins fort les objets à sa surface.