Fiche de révision : Poids et force gravitationnelle
En bref
Le poids est la force gravitationnelle exercée par la Terre sur un objet. Il s'exprime par P = m × g, où g ≈ 9,8 N/kg. La force gravitationnelle entre deux corps suit la loi F = G × m1 × m2 / d². Le poids et la force gravitationnelle sont deux forces à distance. Le principe d'inertie permet de relier forces et mouvement.
Points clés
- Le poids P est une force verticale, dirigée vers le centre de la Terre, d'intensité P = m × g.
- La force gravitationnelle entre deux corps est proportionnelle à leurs masses et inversement proportionnelle au carré de la distance.
- La constante de gravitation universelle G vaut 6,67 × 10⁻¹¹ N·m²/kg².
- Le poids est un cas particulier de force gravitationnelle : celle exercée par la Terre sur un objet.
- Un diagramme objets-interactions permet de visualiser toutes les forces agissant sur un système.
- Le principe d'inertie : un objet persévère dans son état de repos ou de mouvement rectiligne uniforme si la somme des forces qui s'exercent sur lui est nulle.
- Si la somme des forces n'est pas nulle, le mouvement de l'objet est modifié (direction, sens ou vitesse).
Définitions & formules
Poids
Force gravitationnelle exercée par la Terre sur un objet. P = m × g, avec g = 9,8 N/kg.
Force gravitationnelle
Force attractive entre deux masses. F = G × m1 × m2 / d².
Interaction
Action réciproque entre deux corps. Les forces d'interaction sont toujours opposées (principe des actions réciproques).
Diagramme objets-interactions
Schéma représentant le système étudié et les objets avec lesquels il interagit, avec des flèches pour chaque interaction.
Principe d'inertie
Un objet soumis à des forces qui se compensent (somme vectorielle nulle) conserve son mouvement rectiligne uniforme ou son repos.
Méthode flash
- 1Identifier le système et les objets qui interagissent avec lui.
- 2Tracer le diagramme objets-interactions : système au centre, objets en périphérie, flèches pour chaque interaction.
- 3Pour chaque interaction, déterminer la force : direction, sens, point d'application, intensité (calcul si nécessaire).
- 4Appliquer le principe d'inertie : si le système est immobile ou en mouvement rectiligne uniforme, les forces se compensent.
Exemple corrigé
Énoncé
Un ballon de masse 0,5 kg est posé sur une table. Calcule son poids.
Résolution
P = m × g = 0,5 × 9,8 = 4,9 N. Le poids est vertical, vers le bas, appliqué au centre de gravité du ballon.
Pièges à éviter
❌ Faux : Confondre masse et poids : la masse s'exprime en newton.
✅ Correct : La masse (kg) est une propriété de l'objet ; le poids (N) est une force qui dépend du lieu.
❌ Faux : Oublier que la force gravitationnelle est toujours attractive.
✅ Correct : Deux masses s'attirent toujours mutuellement, avec des forces opposées.
❌ Faux : Croire que le principe d'inertie ne s'applique qu'à l'immobilité.
✅ Correct : Il s'applique aussi au mouvement rectiligne uniforme (vitesse constante en direction et valeur).
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