Le champ de gravitation et le poids

Du champ de gravitation au poids

Un astre de masse M et de rayon R crée autour de lui un champ de gravitation. À la surface de cet astre, l'intensité de ce champ, notée g, vaut : g = G * M / R^2

Ce champ g s'exprime en N/kg (ou de manière équivalente en m/s^2). Le poids P d'un objet de masse m placé dans ce champ est alors : P = m * g

Le poids est une force, dirigée vers le centre de l'astre ; la masse m, elle, est une propriété intrinsèque de l'objet qui ne change jamais.

Poids selon l'astre

Astre	g (N/kg)	Poids d'une masse de 70 kg
Terre	9,8	686 N
Lune	1,6	112 N
Mars	3,7	259 N
Jupiter	24,8	1736 N

g varie aussi avec l'altitude

Plus on s'éloigne du centre de l'astre (R + altitude à la place de R), plus g diminue, puisque g est inversement proportionnel au carré de la distance au centre. C'est pourquoi g est légèrement plus faible en haut d'une montagne qu'au niveau de la mer, et beaucoup plus faible en orbite.

Pièges classiques

• Masse et poids ne sont pas synonymes : la masse (en kg) est constante partout dans l'univers, le poids (en N) dépend du lieu.
• Dans le langage courant on dit "peser 70 kg", ce qui est un abus de langage : on devrait dire "avoir une masse de 70 kg".
• Ne pas oublier d'utiliser R + altitude (et non R seul) quand l'objet n'est pas exactement à la surface de l'astre.