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Un peu de théorie (très peu mathématique)

- M'sieur, t't-à l'heure, vous avez parlé de poids et de masse, c'est quoi la différence ?

- Et bien, mon bonhomme, la masse représente la quantité de matière d’un objet pesant, quant au poids, c'est la force due à l’attraction terrestre qui s’exerce sur cet objet vers le bas.

- Et c'est pas pareil ?

- Non ! Nous avons la mauvaise habitude d’exprimer ces deux grandeurs avec la même unité, le « kilogramme » d’où la confusion entre elles.
Pour avoir une idée sur ces deux notions, analysons un phénomène auquel chacun a déjà été confronté :
Tu es dans un ascenseur, un sac assez lourd à la main. Au début de la montée, le sac te paraît soudain plus lourd. Puis son poids redevient normal, et juste avant l’arrêt, le sac te paraît plus léger.Pourtant le contenu du sac n’a pas changé ! Tu peux vérifier cela avec une balance électronique embarquée dans l’ascenseur (explique aux gens qui t’accompagnent que tu fais une expérience de physique).

- Ouais, cool ! Qu'est ce qui se passe ?

- La montée de l’ascenseur se fait à une vitesse qui part de zéro pour atteindre sa vitesse normale. C’est la phase d’accélération. Puis, un peu avant d’atteindre l’étage demandé, sa vitesse passe de normale à zéro au niveau du pallier. C’est la phase de décélération (qui est en fait une accélération négative).
Voilà une remarque importante car le poids du sac a semblé se modifier juste durant ces deux phases d’accélération.

Cela vient du fait que le poids d’un objet massif est une force qui est directement liée à une accélération par la formule :

F = M .
avec M = masse de l'objet
= accélération

(Houlà, je fatigue à m'agiter comme ça, moi.)

- Et y'aurait une accélération en dehors des ascenseurs qui fait que les objets ont un poids ?

- Oui, et c’est l’accélération de la pesanteur (dont le symbole est "g") que l’on appelle simplement la pesanteur ou encore l’attraction terrestre. On remplace "gamma" par "g" dans la formule de la force et cette force devient le poids. Dans l’ascenseur, l’accélération de la cabine s’est ajoutée au démarrage et retranchée à l’arrivée à l’accélération de la pesanteur d’où l’impression de modification du poids.
Un autre phénomène connu aujourd’hui : pourquoi les astronautes se sentent-ils plus légers sur la Lune ? Et lorsqu’ils sont en apesanteur dans un satellite, pourquoi leur poids est-t-il nul ? Parce que l’accélération de la pesanteur est plus faible sur la Lune. Le cas du satellite est particulier.
Nous constatons aussi que le poids d’un objet massif varie selon l’altitude à laquelle nous faisons la mesure car la pesanteur diminue quand l’altitude augmente. Isaac Newton ...

- Ah ! Oui, çui qu'a pris une pomme sur la tronche, ah ! ah !

- Un peu de respect, s'il te plais Minot. Donc, Newton, disais-je, a établi la loi universelle de la gravitation qui explique bien tout cela.
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