La Masse

1. La Masse La quantité de matière contenue dans un objet détermine la masse de celui-ci (la quantité d’atomes). Cette quantité de matière demeurera identique quelle que soit la situation de cet objet dans l’univers. L’ unité de mesure de la masse est le kilogramme. (ex: Un verre d’eau pesant 1 kg sur terre aura une masse de 1 kg sur la lune aussi. La force gravitationnelle n’ affectera donc pas la quantité de matière.) Sciences 8 Chapitre 8

2. Le Poids Le poids mesure la force d’attraction qu ’exerce un astre sur un objet. Cette force est proportionnelle à la masse de l’ astre. Contrairement à la masse, le poids d ’un objet varie dans l’univers et dépend de l ’astre où il se trouve. L ’unité de mesure du poids est le Newton (N). L’attraction de la gravité sur une orange que vous tenez dans votre main est équivalente à environ 1 N. Sciences 8 Chapitre 8

3. La Force Gravitationnelle Le poids ou la force gravitationnelle (Fg) est la force exercée par une planète sur un corps. Le poids d ’un objet est relié à sa masse (m) par la relation: Poids = masse X accélération gravitationnelle de la Fg = m x g planète Sur la terre, l ’intensité du champ gravitationnel (la constante g) vaut 9,8 N/kg que l’on arrondi à 10 N/kg. La gravité de la Lune est 1/6 de celle sur la Terre. La gravité sur Jupiter est 2.5 fois plus grande que celle de la Terre. Sciences 8 Chapitre 8

4. Calculer le Poids Le poids d ’un objet de 5.0 kg est d’environ 50 N sur la Terre. Fg = m x g Fg = 5.0 kg x 10 N/kg = 50 N Une personne qui a une masse de 60kg et un poids de 600 N sur Terre aura un poids de 100 N sur la Lune. La force gravitationnelle affecte donc le poids. Terre Fg = m x g Fg = 60.0 kg x 10 N/kg = 600 N Lune 1/6 gravité de la Terre 600 x 1/6 = 100 N Exemple: g sur la Terre est environ 6 fois plus grand que g sur la Lune c'est à dire que la Terre attirera les objets 6 fois plus vers elle que la Lune et que leur poids sera 6 fois plus grand sur la Terre que sur la Lune . Sciences 8 Chapitre 8

5. Ton Poids dans l'Espace Un astronaute dans l’espace n’a pas de poids. La Terre n’exerce aucune force d’attraction sur les objets qui sont hors de son champ gravitationnel. Calcule ton poids sur d’autres planètes http://www.restode.cfwb.be/sctech/masse.html Sciences 8 Chapitre 8

6. Le Dynamomètre La masse, qui est la quantité de matière dans un objet est mesurée avec une balance. Son unité est le kg. La masse reste partout la même! Le dynamomètre mesure l’intensité d’une force. L'élongation du ressort est proportionnelle à son intensité (force) et est mesuré en Newtons. Sciences 8 Chapitre 8

7. La Masse et le Poids de Tintin Tintin a une masse de 55 kg. Après son voyage sur la Lune, il décide d’explorer la planète Mars qui a une gravité qui est 1/3 de celle de la Terre. Questions: Tintin sur la lune • Si l’on utilise une balance, quelle valeur indiquera-t-elle sur: a) Terre? b) Mars • En utilisant un dynamomètre, quelle sera la valeur indiquée sur: a) Terre? b) Mars Sciences 8 Chapitre 8

8. L'Apesanteur vs l'impesanteur Si un objet se situe à une distance extrêmement grande d'un astre il ne subira quasiment aucune attraction et son poids sera quasiment nul. On dit que l'objet est en apesanteur. Attention à ne pas confondre avec l'impesanteur qui est l'état dans lequel se trouve par exemple les astronautes dans leur fusée (en effet ceux-ci ne sont pas assez éloignés de la Terre pour que l'attraction soit négligeable !). L'impesanteur correspond à une absence de sensation de pesanteur, cette sensation étant due au fait que l'astronaute subit la même attraction que la fusée où il se trouve. Sciences 8 Chapitre 8

9. La Masse et le Poids de Neil Armstrong • Exercice : Neil Armstrong, est le 1er homme à avoir marché sur la Lune le 21 Juillet 1969. Il avait une masse sur la Terre de 70 kg. L'intensité de la pesanteur g vaut environ 10 N/kg sur la Terre et 1,6 N/kg sur la Lune. • Quel était le poids de Neil Armstrong sur la Terre ? • Quelle était sa masse sur la lune ? • Que était son poids sur la Lune ? • Dans la fusée qui l'amenait vers la Lune, Neil était en impesanteur.Quelle était sa masse dans la fusée ? Sciences 8 Chapitre 8