POIDS ET CHUTE D’UN CORPS
Chapitre 13
Distinction entre poids et masse
Poids et masse sont des grandeurs de natures différentes : le poids dépend du lieu alors que la masse est invariable.
La masse d’un objet se mesure sur une balance. Son unité internationale est le kilogramme (kg). Elle se note m et ne dépend pas de l’endroit où se trouve cet objet dans l’espace : la matière qui le constitue est toujours la même.
La Terre exerce une action attractive à distance sur tous les objets situés à proximité : c’est le poids. L’origine du poids d’un corps est l’attraction gravitationnelle. Ainsi tous les objets à proximité de la Terre, tous les objets tombent : ils sont attirés par la Terre.
Le poids se note P et s’exprime en Newton, noté N. il se mesure avec un dynamomètre.
Le poids est une force dont les caractéristiques sont les suivantes :
Son poids d’application est le centre de gravité de l’objet
Sa direction est donnée par la verticale
Son sens est orienté vers le centre de la Terre
Relations entre poids et masse
Le poids P et la masse m d’un objet sont 2 grandeurs proportionnelles. La relation de proportionnalité se traduit par :
P = m × g
(p : le poids en Newton) (m : masse en kilo)
Le coefficient de proportionnalité g est appelé intensité de la pesanteur. Il s’exprime en Newton/kg.
Sa valeur varie en fonction du lieu où l’on se trouve :
Sur Terre : gTerre = 9,8 N/kg
Sur la Lune : gLune = 1,6 N/kg
Transfert d’énergie lors d’une chute
L’énergie cinétique notée EC est l’énergie liée à la vitesse.
L’énergie de position notée EP est l’énergie liée à l’altitude.
L’énergie mécanique notée EM est égale à la somme de l’énergie cinétique et de l’énergie de position.
EM = EC + EP
Au cours d’une chute un objet acquiert de la vitesse. Plus il tombe de haut, plus la vitesse en bas sera importante : l’énergie cinétique augmente.
Avant la chute, l’objet se trouve à une certaine altitude : il possède donc une énergie de position.
Au cours de la