Le poids : la force qui attire vers le bas
Lâche une gomme : elle tombe toujours vers le bas. Mais « le bas », c’est où, exactement ? Pour une randonneuse au sommet, pour un manchot en Antarctique — la tête « en bas » pour nous ! — et pour un voilier au large, les trois verticales pointent dans trois directions différentes… et convergent toutes vers le MÊME point : le centre de la Terre. Cette force qui attire chacun d’eux, c’est leur poids.
En une phrase
Le poids, c'est la force avec laquelle la Terre attire un objet vers le bas. Elle est toujours verticale, dirigée vers le bas, et s'applique au centre de l'objet. Le poids est une force : il se mesure en newtons (N), avec un dynamomètre.
L'idée à retenir
Le poids d’un objet est la force d’attraction que la Terre exerce sur lui, à distance, à cause de la gravitation. Comme toute force, il se décrit par quatre caractéristiques : son point d’application est le centre de gravité G de l’objet ; sa direction est la verticale (celle du fil à plomb) ; son sens est vers le bas, c’est-à-dire vers le centre de la Terre ; sa valeur s’exprime en newtons (N) et se mesure au dynamomètre — jamais en kilogrammes, l’unité de la masse. Sa valeur se calcule par P = m × g, avec la masse en kilogrammes et g ≈ 9,8 N/kg sur Terre (souvent arrondi à 10 N/kg, à condition de le dire).
Comprendre
Quand tu tiens un sac, tu sens qu'il « tire » vers le bas : ce que tu ressens, c'est son poids. Le poids d'un objet est la force d'attraction que la Terre exerce sur cet objet à cause de la gravitation. C'est donc une force à distance : la Terre n'a pas besoin de toucher l'objet pour l'attirer.
Comme toute force (tu l'as vu au chapitre sur les forces), le poids possède quatre caractéristiques. Son point d'application est le centre de gravité de l'objet, le point où l'on considère que tout le poids s'exerce. Sa direction est la verticale : celle du fil à plomb.
Son sens est vers le bas, c'est-à-dire vers le centre de la Terre. Enfin, sa valeur (ou intensité) est un nombre, exprimé en newtons (N), l'unité des forces. Attention : le poids étant une force, sa valeur ne s'exprime jamais dans l'unité de la masse ; on le mesure avec un dynamomètre, l'appareil qui mesure les forces, et on lit sa valeur en newtons.
Le poids explique des faits très quotidiens : c'est lui qui fait tomber un objet lâché, qui te plaque au sol, qui tend le fil d'un pendule. Où que tu poses un objet sur Terre, la Terre l'attire : cet objet a toujours un poids, dirigé verticalement vers le bas. Retiens : le poids est la force d'attraction de la Terre sur un objet, verticale, vers le bas, appliquée au centre de gravité, mesurée en newtons.
Le cours
Le poids d'un corps est la force d'attraction gravitationnelle exercée par la Terre sur ce corps. C'est une action à distance, conséquence directe de la gravitation terrestre. Comme toute force, le poids se décrit par quatre caractéristiques : son point d'application est le centre de gravité du corps ; sa direction est verticale ; son sens est orienté vers le bas, c'est-à-dire vers le centre de la Terre ; sa valeur s'exprime en newtons (N), unité des forces.
Le poids se mesure à l'aide d'un dynamomètre, appareil destiné à mesurer les forces, et sa valeur se lit directement en newtons. Il ne faut pas confondre cette force avec la masse du corps : le poids est une force, exprimée en newtons, tandis que la masse mesure la quantité de matière, en kilogrammes. Le poids rend compte de nombreux faits quotidiens : la chute d'un objet lâché, la tension du fil d'un pendule, la pression d'un corps posé sur un support.
Tout objet situé au voisinage de la Terre subit ce poids, toujours dirigé verticalement vers le bas. La relation qui permet de calculer sa valeur à partir de la masse sera étudiée ensuite.
Vois cette notion fonctionner : la scène animée, plan par plan →
Les erreurs fréquentes
- Le poids d'un objet se mesure en kilogrammes avec une balance.
- Le poids est une force : sa valeur s'exprime en newtons (N) et se mesure avec un dynamomètre. C'est la masse, elle, qui se mesure en kilogrammes avec une balance.
- Le poids est dirigé vers le haut, ou dans le sens où l'on pousse l'objet.
- Le poids est toujours dirigé verticalement vers le bas, vers le centre de la Terre, quel que soit l'endroit ou le mouvement de l'objet.
Tu maîtrises la notion si…
- Définir le poids comme la force d'attraction exercée par la Terre sur un objet.
- Donner les caractéristiques du poids : direction verticale, sens vers le bas, point d'application au centre de gravité, valeur en newtons (N).
- Savoir que le poids est une force, mesurée en newtons au dynamomètre, et non une masse.
Vérifie que tu as compris
Quelles sont la direction et le sens du poids d'un objet ?
Réponse Direction verticale, sens vers le bas
Le poids est la force d'attraction de la Terre sur l'objet : il est toujours vertical et dirigé vers le bas, c'est-à-dire vers le centre de la Terre.
Avec quel appareil mesure-t-on le poids d'un objet, et dans quelle unité ?
Réponse Avec un dynamomètre, en newtons (N)
Le poids est une force : il se mesure au dynamomètre et s'exprime en newtons (N). La balance, elle, mesure la masse en kilogrammes.
En quel point d'un objet le poids s'applique-t-il ?
Réponse au centre de gravité de l'objet
Comme toute force, le poids a un point d'application : c'est le centre de gravité de l'objet, le point où l'on considère que tout le poids s'exerce. Sa direction est verticale et son sens vers le bas.
S'entraîner sur cette notion
La scène s'anime pas à pas, la mascotte t'explique, puis tu t'entraînes. Gratuit pour commencer.
Ouvrir cette scène dans Azulma →Les quatre étapes pour maîtriser cette notion
Le poids : toujours vertical, vers le bas.
Regarde les trois vecteurs bleus : partout sur le globe, le poids est ancré au centre de gravité G et pointe « vers le bas » — c’est-à-dire vers le centre de la Terre. Sa direction est la verticale du lieu, celle que montre le fil à plomb. Quel que soit l’endroit ou le mouvement de l’objet, le poids n’est jamais dirigé vers le haut ni « dans le sens où l’on pousse ».
Quatre caractéristiques : G, verticale, bas, newtons.
Le poids est la force d’attraction exercée par la Terre sur l’objet — une action à distance due à la gravitation. Sa carte d’identité complète : ① point d’application = le centre de gravité G ; ② direction = la verticale, celle du fil à plomb ; ③ sens = vers le bas, vers le centre de la Terre ; ④ valeur = un nombre en newtons (N), mesuré au dynamomètre. La caisse suspendue immobile subit ce poids en permanence.
Le dynamomètre mesure une force : 3 N, pas 3 kg.
Le dynamomètre est l’appareil qui mesure les FORCES : il affiche des newtons. Ici, il indique le poids du cadenas : P = 3 N (trois newtons, jamais « 3 kg » — les kilogrammes sont l’unité de la masse, lue sur une balance). Et le calcul le confirme : on convertit d’abord la masse en kilogrammes, 300 g = 0,3 kg, puis P = m × g = 0,3 × 10 = 3 N, en arrondissant g à 10 N/kg (sur Terre g ≈ 9,8 N/kg — quand on arrondit, on l’annonce, car le résultat devient approché). Jamais d’addition : P = m × g est une multiplication.
Immobile ou pas : le poids existe toujours.
Oui : tout objet au voisinage de la Terre subit un poids, même parfaitement immobile. La Terre attire le ballon à distance : ce poids est vertical, dirigé vers le bas, appliqué à son centre de gravité G, et vaut P = m × g = 0,6 × 10 = 6 N (g arrondi à 10 N/kg, annoncé). S’il ne tombe pas, ce n’est pas parce que son poids a disparu : c’est la table qui le retient, par une action de contact. Le poids ne s’éteint jamais.