Ressources · 3ᵉ · Physique
Fiche de révision : Poids et masse
La masse (quantité de matière, en kilogrammes) et le poids (force exercée par la Terre, en newtons), le poids proportionnel à la masse, la relation P = m × g pour calculer un poids ou une masse, l’intensité de pesanteur qui change d’un astre à l’autre et l’impesanteur des astronautes.
Poids et masse : P = m × g
Fiche méthode
(Physique 3ᵉ · Mouvement et interactions · Force de pesanteur et son expression P = m × g)
La démarche pour tout exercice sur le poids et la masse
1. Je repère la grandeur : une valeur en kg (balance) est une masse, une valeur en N (dynamomètre) est un poids.
2. Je convertis : la masse en kilogrammes, les kN en N.
3. J’écris la formule, je calcule, je conclus : , ou , avec l’unité et la bonne valeur de (Terre ou autre astre).
Cas 1 · Masse ou poids ?
Réflexe — kg, g, t, balance → masse ; N, dynamomètre → poids. La masse ne dépend pas du lieu, le poids si.
Exemple 1. « Ce sac de pommes de terre pèse 5 kg. »
5 kg est une masse : « ce sac a une masse de 5 kg ».
Exemple 2. Un dynamomètre indique 3 N.
3 N est une force : c’est le poids de l’objet suspendu (immobile).
Attention — le pèse-personne mesure un poids mais l’affiche en kg : sur la Lune, il afficherait environ six fois moins pour la même masse.
Cas 2 · Vérifier que le poids est proportionnel à la masse
Réflexe — je calcule (m en kg) pour chaque mesure : toujours la même valeur → proportionnalité, et cette valeur est .
Exemple. Mesures sur Terre : 0,7 kg → 6,86 N ; 1,4 kg → 13,72 N.
et N/kg : même rapport, et la masse doublée donne un poids doublé.
Attention — le rapport se calcule avec la masse en kilogrammes, pas en grammes.
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Cas 3 · Calculer un poids ou une masse
Réflexe — avec m en kg ; .
Exemple 1. Poids sur Terre d’un sac de billes de 320 g.
kg ; N, soit environ 3,14 N.
Exemple 2. Poids sur Terre d’une remorque de 0,8 t.
kg ; N.
Exemple 3. Un dynamomètre indique 39,2 N sur Terre. Masse ?
kg.
Attention — une masse en grammes multipliée par 9,8 donne un résultat 1 000 fois trop grand.
Cas 4 · Le poids sur un autre astre
Réflexe — même masse partout ; je prends le de l’astre : Terre 9,8 ; Lune 1,6 ; Mars 3,7 ; Vénus 8,9 N/kg.
Exemple 1. Une caisse d’outils de 15 kg sur Mars.
N ; sa masse reste 15 kg.
Exemple 2. Sur un astre, 2,5 kg ont un poids de 24,5 N. Où est-on ?
N/kg : sur Terre.
Attention — un astronaute qui flotte dans la Station spatiale a toujours sa masse, et la Terre l’attire toujours.
Les pièges
- Écrire « le poids est de 30 kg » : un poids s’exprime en newtons.
- Multiplier des grammes par 9,8 sans convertir en kilogrammes.
- Diviser au lieu de multiplier : , mais .
- Comparer une masse en kg à une charge maximale en N sans calculer le poids.
- Croire que la masse change sur la Lune : seul le poids change.
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