Différence entre masse et poids
en physique, la masse fait référence à la quantité de « matière » dans un objet (bien que la matière puisse être difficile à définir), tandis que le poids fait référence à la force exercée sur un objet par la gravité / De Wikipedia, l'encyclopédie encyclopedia
Dans l'usage courant, on parle souvent de poids pour désigner la masse d'un objet, bien qu'il s'agisse en fait de concepts et de quantités différents. Néanmoins, lorsque deux objets sont soumis à la même gravité (c'est-à-dire à la même intensité de champ gravitationnel), l'objet ayant plus de masse pèse toujours plus que l'autre.
Du point de vue de la science, la masse est la quantité de « matière » contenue dans un objet (bien que la matière puisse être difficile à définir), alors que le poids est la force exercée sur la matière de l'objet par la gravité[1]. À la surface de la Terre, un objet dont la masse est d'un kilogramme pèse environ 9,81 newtons, ce qui correspond à la masse de l'objet multiplié par l'intensité du champ gravitationnel à l'endroit où se trouve l'objet. Le poids de l'objet est plus faible sur Mars, où la gravité est moins intense ; il est plus élevé sur Saturne, où la gravité est supérieure ; et il est très faible dans l'espace, loin de toute source importante de gravité. Mais dans tous les cas, l'objet a toujours la même masse.
Les objets matériels à la surface de la Terre ont tous un poids, bien qu'il soit parfois difficile de le mesurer. Un objet flottant librement sur l'eau, par exemple, ne semble pas avoir de poids puisqu'il est porté par l'eau. Mais s'il est ajouté à l'eau dans un récipient entièrement posé sur une balance, le poids total du récipient augmente. Ainsi, « l'objet en apesanteur » flottant dans l'eau transfère son poids au fond du récipient (où la pression augmente) et à la balance. De même, un ballon d'hélium a une masse mais il peut sembler n'avoir aucun poids, voire un poids négatif, en raison de sa flottabilité dans l'air.
Une définition scientifique plus rigoureuse de la masse est que celle-ci est une mesure de l'inertie d'un objet. L'inertie est la tendance qu'a un objet à ne pas changer son état de mouvement (à rester à vitesse constante) à moins d'être sollicité par une force externe non compensée. Le « poids » gravitationnel est la force créée lorsqu'une masse est soumise à un champ gravitationnel et que l'objet ne peut pas tomber librement, car il est soutenu ou ralenti par une contrainte mécanique, telle que la surface de la Terre. C'est cette force qui constitue le poids[2]. Cette force peut s'ajouter ou se soustraire à n'importe quel autre type de force qui agit sur l'objet.
Alors que le poids d'un objet varie proportionnellement à la force du champ gravitationnel, sa masse reste constante tant que l'on ne rajoute ni énergie, ni matière à l'objet[note 1]. Par exemple, bien qu'un satellite en orbite (qui est une forme particulière de chute libre) soit en « apesanteur », il conserve toujours sa masse et son inertie. Par conséquent, même en orbite, un astronaute essayant d'accélérer le satellite dans n'importe quelle direction doit toujours exercer une force. De plus, il devra exercer une force dix fois plus intense pour accélérer un satellite de 10 tonnes que pour accélérer un satellite d'une seule tonne s'il veut obtenir la même accélération pour les deux.