Une question de termes…
Il y a 3 semaines, c’était la Fête de la Science un peu partout en France et nous en avons profité pour faire une petite visite sur Paris avec les enfants. Sur le chemin du retour, je demandais à mon cher et tendre @lemouth quelques précisions sur certaines des expériences vues dans la journée.
L’une d’elle, très simple, consistait à laisser tomber 2 balles de tennis, l’une plus lourde que l’autre, et à déterminer laquelle atteindrait le sol en premier.
Bien que ses explications soient très claires, quelque chose me rendait complètement confuse.
[image credits: Pixabay]
En fait, mon incompréhension était dû à une question de terminologie : les termes utilisés n’avaient pas la même signification pour lui que pour moi.
Ce n’est pas la première fois que ça m’arrive, mais habituellement, c’est entre des mots ayant une signification différente en France et au Québec! Là, il s’agissait de termes populaires VS termes scientifiques.
La différence entre masse et poids
Dans le langage populaire, on a tendance à considérer la masse comme la quantité ou le volume qu’un objet ou une personne occupe dans l’espace. Cela peut être de la matière compacte, mais aussi des gaz ou des liquides formant un ensemble. Comme par exemple, dans les expressions une «masse de terre », « une masse d’air froid», « une masse de documents » ou même « une personne massive »!
Même si on n’est pas trop « à la masse » avec ces expressions-là (ce terme a plusieurs significations), dans le domaine scientifique, il faudrait plutôt retenir cette définition:
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« La masse est une propriété physique fondamentale d'un corps. Elle rend compte, dans une bonne approximation, de la quantité de matière contenue dans ce corps indépendamment de l'endroit où il se trouve. […] Dans le Système International, son unité est le kilogramme (kg).»1
Dit comme ça, on comprend donc qu’au final, la masse, c’est le poids utilisé en langage courant. Quand on veut connaitre le « poids » d’une personne ou d’une chose, on cherche plutôt à connaître sa masse.
Mais alors, quand on parle de poids, on parle de quoi exactement ?
Le poids en langage scientifique est une force qui est calculée, selon le Système International, en Newton (N) et non pas en kg comme on l’exprime dans le langage courant!
« Le poids, également appelé « masse gravitationnelle », exprime la force de gravitation qu'un corps exerce sur un autre. Ainsi le poids varie selon l'endroit dans lequel on place le corps en question. Sur la Lune, un corps présentera un poids six fois moindre que sur la Terre. L'unité de poids est le Newton (N). »1
Un autre exemple est donné par @ruth-girl dans son article (en anglais) sur la gravité.
Et donc ?
Le poids est une force qui tire vers le bas. Sur la Terre, c’est la force de gravité résultant de l’effet de la Terre sur l’objet et le poids est proportionnel à la masse.
La masse d’un objet sera constante, peu importe où il se trouve, alors que le poids sera différent si on est sur Terre ou sur la Lune puisque la gravité y est différente.
L’exemple des oranges
En farfouillant sur le net pour trouver des exemples concrets, j’ai bien aimé celui des oranges.
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En allant au marché, on achète des oranges. Le marchand les met dans un sac et les pèse pour avoir 1kg. Il y en a environ 5 ou 6 et leur masse totale fait donc 1kg. On prend ensuite le sac pour rentrer à la maison et là, au bout d’un moment, on sent le sac qui tire sur le bras : une force l’attire vers le bas, vers le sol. C’est cette force qu’on appelle le « poids ». On dit que le poids est proportionnel à la masse : plus la masse est grande, plus le poids est grand.
La masse n’a pas de direction, il s’agit d’une « grandeur ». Le poids, en revanche, a une direction qui est toujours orientée vers le centre de la Terre.
Comme les deux sont proportionnels, on peut donc dire que sur Terre, une masse de 1kg correspond à peu près à un poids de 10 newtons. Sauf que dans le langage populaire, on dit simplement que les oranges pèsent 1kg.
Mais qu’en est-il du pèse-personne ? Mesure-t-il le poids ou la masse ?
[image credits: WikiHow]
Le pèse-personne est calibré pour des mesures sur Terre et donc, il est gradué en unités de masse même s’il s’agit effectivement d’un poids qui est mesuré. Pour bien comprendre, il faut s’imaginer sauter sur le pèse-personne : au moment où on prend son élan, on met d’avantage de « poids » vers le bas pour sauter plus haut. L’aiguille pointe brièvement vers un chiffre plus élevé alors que notre masse n’a pourtant pas changé…
Et la gravité dans tout ça ?
Bah oui… du coup, on peut avoir l’impression que le poids et la gravité, ça revient un peu au même non ? Que nenni!!!
En science, on est très précis. Le poids, comme déjà expliqué, est cette force qui attire la masse vers le bas, vers le centre de la Terre. La gravité, elle, est une loi qui explique l’attraction des corps ou de deux masses. Si, sur Terre, la gravité exerce son action vers le bas, vers le centre de la Terre comme pour le poids, elle peut exercer son attraction ailleurs… comme dans l’espace entre la Terre et le Soleil!
Et maintenant...
Maintenant que les termes sont un peu plus clairs, nous allons pouvoir passer à l'expérience des balles de tennis... la prochaine fois ;)
Il faut bien faire la différence entre le poids et la masse. Merci de nous le rappeler à travers votre article. Upvoté à 100% !
On apprend pourtant les vrais termes à l'école quand on est jeune, mais le langage populaire nous en fait oublier le véritable sens... Ce sont pourtant des choses essentielles à se rappeler quand on s'intéresse de près ou de loin aux sciences...
C'est tellement mon genre de bulle ça! Super intéressant comme texte. Personnellement, j'ai toujours cru que le poids était équivalent à la masse sur terre parce que les scientifiques vivent sur cette planète et qu'en cas de conquête de l'espace intense faudrait expliquer pour vrai la différence aux colons qui iraient peupler les autres planètes. Je sais pas si c'est juste du sens commun sorti de ma tête ou s'il y a un fond de vrai.