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Cours : Physique > Chapitre 3

Leçon 2: Réaction normale et force de contact

Qu'est-ce que le poids ?

Le poids est l'autre nom donné à la force d'attraction gravitationnelle à la surface de la Terre.

Qu'est-ce que le poids ?

Le poids

P

, c'est juste un autre mot pour la force d'attraction gravitationnelle

F_{g}

au voisinage de la Terre. Le poids est la force qui agit à tout moment sur tous les objets au voisinage de la Terre. La Terre attire tous les objets selon une force d'attraction gravitationnelle orientée verticalement vers le bas (vers son centre). La norme de cette force gravitationnelle se calcule en multipliant la masse

m

de l'objet par la valeur de l'accélération de la pesanteur à la surface de la Terre :

g = + 9, 8 \frac{m}{s^{2}}

Cette force gravitationnelle

F_{g} = m g

(ou « poids ») s'exerce sur tous les objets proches de la Terre, peu importe si ces objets se déplacent ou s'ils sont soumis à d'autres forces. En d'autres termes, il y aura une force gravitationnelle de grandeur

m g

exercée verticalement vers le bas sur tous les objets proches de la Terre, qu'ils soient entrain de tomber ou de voler, qu'ils soient posés au repos sur une table ou en mouvement accéléré vers le haut dans un ascenseur. Bien sûr, il peut y avoir d'autres forces qui contribuent à l'accélération de l'objet, mais la force gravitationnelle sera toujours présente.

Plus un objet s'éloigne de la Terre, plus la force d'attraction gravitationnelle exercée par la Terre sur l'objet est faible. Pourtant, les effets de l'attraction gravitationnelle de la Terre sont ressentis bien au delà de l'atmosphère terrestre. Par exemple, au niveau de la Station Spatiale Internationale (ISS), l'accélération de la pesanteur a pour valeur

g = 8, 7 \frac{m}{s^{2}}

. Cette valeur est plus faible que celle de

g

à la surface de la Terre, mais pas aussi faible qu'on le pense. Les astronautes de l'ISS sont en situation d'apesanteur, non pas parce qu'ils ne sont pas soumis à la gravité mais parce qu'ils sont en mouvement de chute libre en orbite autour de la Terre comme la station qui les entoure.

L'attraction gravitationnelle exercée par la Terre a une portée infinie, c'est à dire qu'elle s'exerce sur les objets même les plus éloignés de la Terre. Mais cette force devient de plus en plus petite au fur et à mesure que l'objet s'éloigne de la Terre.

Quelle est la différence entre la masse et le poids ?

Et oui, il y a bien une différence entre la masse et le poids. Le poids

P

d'un objet est la force d'attraction gravitationnelle

F_{g}

exercée par la Terre sur cet objet. La masse

m

est une mesure de l'inertie de l'objet (c'est à dire sa capacité à résister à une variation de vitesse). Ces deux notions étant reliées par la formule

P = m g

, plus la masse sera grande, plus le poids sera élevé. Par exemple une masse de

2 kg

aura un poids

P = 2 kg \times 9, 8 \frac{m}{s^{2}} = 19, 6 N

Le poids d'un objet variera s'il est éloigné de la Terre ou posé sur une autre planète, vu que l'attraction gravitationnelle changera. Toutefois, la masse de cet objet sera toujours la même, quel que soit le lieu où il se trouve, sur la Terre, dans l'espace ou sur la Lune.

Beaucoup de gens confondent la masse et le poids. Il faut bien garder à l'esprit que l'unité de la masse est le kilogramme

kg

, et que celle du poids, vu qu'il s'agit d'une force, est le Newton

N

A quoi ressemblent les exercices où le poids intervient ?

Exemple 1 : Poids d'un avion

Un avion de masse

4 500 kg

au moment du décollage est soumis à une accélération vers l'avant et vers le haut. La force de propulsion de l'avion dans la direction du mouvement vaut

6 700 N

et la résistance de l'air

4 300 N

Quelle est le poids de l'avion durant le décollage ?

Quelles que soient les forces et l'accélération auxquelles un objet est soumis, son poids vaut toujours

m g

. Donc on peut calculer le poids de l'avion en utilisant simplement :

P = m g (on utilise la formule du poids)

P = (4 500 kg) (9, 8 \frac{m}{s^{2}}) = 44 100 N (on fait l’application numérique et on porte l’unité)

Exemple 2 : Déterminer une masse

Un éléphant d'Afrique a un poids de

25 000 N

Quelle est la masse de l'éléphant ?

Le poids est une autre façon d'exprimer la force d'attraction gravitationnelle

m g

. On exprime la masse en utilisant

P = m g

P = m g (on utilise la formule du poids)

25 000 N = m \times 9, 8 \frac{m}{s^{2}} (on remplace par les valeurs numériques)

m = \frac{25 000 N}{9, 8 \frac{m}{s^{2}}} ( on exprime la masse m)

m = \frac{25 000 N}{(9, 8 \frac{m}{s^{2}})} = 2 551 kg (on fait l’application numérique et on porte l’unité)

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gator.alli421
Posté il y a il y a 3 ans. Lien direct vers le message de gator.alli421 «La gravité est universell ... »
La gravité est universelle. Pour être précis, nos atomes ne son t’ils pas attirés vers tous les atomes de l'univers ? (10 puissance 80). Ne faut t'il pas tenir compte de la force centrifuge de la terre qui tourne sur elle même, autour du soleil,autour du centre de la voie lactée, etc ??
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Surayah
Posté il y a il y a un an. Lien direct vers le message de Surayah«مناوريكفظملويك»
مناوريكفظملويك
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leal feriel
Posté il y a il y a 6 ans. Lien direct vers le message de leal feriel «comment je peus repredent ... »
comment je peus repredenter la force avec un fasceau
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- Smaug-le-Terrible
  Posté il y a il y a 4 ans. Lien direct vers le message de Smaug-le-Terrible «*Comment je peux représen ... »
  *Comment je peux représenter la force avec un faisceau ?*
  
  Comme ça ça serait déjà plus compréhensible. Et bien, je ne vois pas le rapport entre le faisceau et la force. Surtout que par défaut, le premier type de faisceau qui me vient en tête c'est un faisceau lumineux. A quoi pensais-tu ?
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