Chapitre 2 : Poids et masse d'un corps
I) Quelles sont les caractéristiques du poids d'un corps ? Définition :
On appelle poids d'un corps, l'attraction gravitationnelle exercée par la Terre sur ce corps lorsqu'il est situé dans son voisinage.
Expérience : On suspend un fil à plomb et on attend qu'il soit au repos. On lâche ensuite une balle de golf à proximité du fil à plomb.
Observations :
Quelle est la direction du fil a plomb ?
Le fil a plomb indique la verticale.
Par quel point de la Terre passe la direction du fil a plomb ?
La verticale passe par le centre de la Terre.
Suivant quelle direction s'effectue le mouvement du centre de la balle ?
Le mouvement de chute de la balle de golf s'effectue selon la verticale du lieu.
Dans quel sens s'effectue le mouvement de la balle de golf ?
Le mouvement de la balle s'effectue du haut vers la bas, vers le centre de la Terre.
Interprétation :
Pour quelle raison la balle tombe-t-elle lorsqu'on la lâche ?
La chute de la balle est due à son poids, c'est à dire à l'attraction gravitationnelle exercée par la planète Terre.
Conclusion :
Pourquoi et comment un objet tombe-t-il ?
Sous l'action de son poids, un objet tombe vers le bas suivant la verticale du lieu.
Quelles sont les caractéristiques du poids :
• direction : verticale du lieu
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• sens : vers le bas
A retenir :
Le poids d'un corps est la manifestation de l'attraction gravitationnelle de la Terre sur ce corps à son voisinage. Il s'exerce suivant la verticale du lieu et de haut en bas.
II) Poids et masse, mêmes grandeurs ?
1- Quelles ont été les hypothèses formulées par Hergé pour dessiner les exploits de Tintin et ses amis dans la BD « On a marché sur la Lune » en 1956 ?
Pour dessiner sa BD « on a marché sur la Lune », Hergé a du formuler l'hypothèse suivante : « La masse de la Lune étant plus faible que la masse de la Terre, l'attraction gravitationnelle et donc le poids sur la Lune sera plus faible que sur la Terre »
2- Ses hypothèses ont-elles été confirmées lors des premiers pas d'un homme sur la Lune en 1969 ?
Son hypothèse s'est vérifiée lorsque Neil amstrong a posé le pied sur la Lune. Malgré un chargement de 180 kg, il a réussi à parcourir plus de 250m en marchant, chose qu'il n'aurait pu faire sur la Terre.
3- La masse et le poids sont-elles deux grandeurs identiques ? Quelle est celle qui varie lorsque l'on
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passe de la Terre à la Lune ?
La masse et le poids sont donc deux grandeurs différentes. La masse d'un corps dépend uniquement de ce corps et reste donc constante quelque soit l'environnement. Le poids d'un corps dépend lui non seulement de sa masse, mais aussi de la masse de l'astre sur lequel on se trouve.
A retenir :
Le poids et la masse d'un corps sont deux grandeurs différentes. La masse d'un corps est invariable alors que son poids dépend du lieu on il se trouve.
Conclusion :
Le poids P d'un objet se mesure en newton (N) à l'aide d'un dynamomètre, alors que la masse m se mesure en kilogramme (kg) à l'aide d'une balance.
En un lieu donné, le poids d'un objet est proportionnel à sa masse : P = m×g g est l'intensité de la pesanteur et s'exprime en N/kg
Astre Terre Lune Vénus Mars
g (N/kg) 9,8 1,6 8,3 3,6
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