Physique · 4ème

Poids et masse

Savoir distinguer clairement la masse et le poids d'un objet, et calculer le poids à partir de la masse en utilisant la formule P = m × g, avec g ≈ 10 N/kg sur Terre.

Ce matin-là, à Cocody, Koffi aide son grand-père à transporter des régimes de bananes plantains au marché. Un client s’approche et demande : « Combien pèse ce régime ? 20 kg ? » Koffi répond sans hésiter : « Non, patron, ce régime a une masse de 20 kg. Mais sur Terre, il pèse environ 200 N. » Le client fronce les sourcils : « 20 kg ou 200 N, c’est la même chose ? » Koffi sourit et explique : « Non, patron ! La masse, c’est comme la quantité de bananes dans le régime. Même si tu montes sur une montagne ou si tu descends à San-Pédro, le régime continuera à contenir 20 kg de bananes. Mais le poids, c’est la force qui attire le régime vers le sol. Si tu allais sur la Lune, ce même régime te semblerait 6 fois plus léger à porter, alors que sa masse resterait 20 kg ! » Aujourd’hui, tu vas comprendre pourquoi Koffi a raison, et tu ne confondras plus jamais masse et poids.

1. La masse : une grandeur qui ne change jamais

La masse, c’est la quantité de matière contenue dans un objet. Imagine que tu achètes un sac de maïs de 10 kg au marché de Daloa. Peu importe où tu vas — à Abidjan, à Korhogo ou même à l’étranger — ce sac contiendra toujours 10 kg de maïs. La masse ne dépend ni du lieu ni de la situation : c’est une propriété intrinsèque de l’objet.

Comment la mesure-t-on ?

On utilise une balance (à plateaux, électronique ou Roberval). Par exemple, quand ta maman pèse 5 kg de gari au marché d’Adjamé, elle utilise une balance pour connaître la masse du gari, pas son poids.

Unité de mesure

La masse s’exprime en kilogrammes (kg). Parfois, on utilise aussi le gramme (g) : 1 kg = 1000 g.

2. Le poids : une force qui change selon l’endroit

Le poids, c’est la force avec laquelle la Terre (ou un autre astre) attire un objet vers son centre. Contrairement à la masse, le poids varie selon l’endroit où tu te trouves !

Pourquoi ?

La Terre exerce une attraction plus forte que la Lune. Si tu pèses 50 kg sur Terre, ton poids sera d’environ 500 N. Mais si tu te retrouves sur la Lune, ton poids ne sera plus que 80 N environ, alors que ta masse restera 50 kg.

Comment le mesure-t-on ?

On utilise un dynamomètre (un ressort qui s’allonge sous l’effet du poids). Par exemple, quand un vendeur de noix de coco à Yopougon suspend un régime au dynamomètre, il lit directement le poids en newtons (N).

Unité de mesure

Le poids s’exprime en newtons (N).

3. La relation entre masse et poids : la formule magique P = m × g

Sur Terre, il existe une relation simple entre la masse (m) et le poids (P) :

P = m × g

P : poids en newtons (N)
m : masse en kilogrammes (kg)
g : intensité de la pesanteur, environ 10 N/kg sur Terre

Que signifie g ?

g représente la force de gravité par kilogramme. Sur Terre, chaque kilogramme de matière est attiré vers le sol avec une force d’environ 10 N. C’est pour cela que si tu as une masse de 30 kg, ton poids sera P = 30 × 10 = 300 N.

Attention !

Sur la Lune, g ≈ 1,6 N/kg. Donc, si tu as une masse de 30 kg, ton poids lunaire sera P = 30 × 1,6 = 48 N seulement !

4. Comment appliquer la formule P = m × g ?

Voici la méthode pas à pas, comme si tu faisais un exercice en classe :

Repère la masse (m) : C’est la donnée en kg dans l’énoncé. Exemple : Un sac de riz a une masse de 25 kg.
Choisis la valeur de g : Sur Terre, utilise g ≈ 10 N/kg (sauf si l’énoncé indique autre chose).
Calcule le poids (P) : Multiplie m par g. Exemple : P = 25 × 10 = 250 N.
Donne le résultat avec l’unité : Le poids s’exprime en newtons (N). Réponse : Le poids du sac de riz est de 250 N.

5. Comment trouver la masse à partir du poids ?

Parfois, l’énoncé te donne le poids (P) et te demande de trouver la masse (m). Dans ce cas, tu utilises la formule à l’envers :

m = P ÷ g

Exemple : Un astronaute a un poids de 700 N sur Terre. Quelle est sa masse ?

On sait que P = 700 N et g = 10 N/kg.
Donc m = 700 ÷ 10 = 70 kg.
La masse de l’astronaute est de 70 kg.

6. Erreurs fréquentes à éviter

Dire « je pèse 50 kg » : En réalité, 50 kg est ta masse. Ton poids est P = 50 × 10 = 500 N.
Confondre balance et dynamomètre : La balance mesure la masse, le dynamomètre mesure le poids.
Oublier que g change selon l’astre : Sur Mars, g ≈ 3,7 N/kg, pas 10 N/kg !

À retenir

La masse (kg) est la quantité de matière d’un objet et ne change jamais, où que tu sois.
Le poids (N) est la force d’attraction de la Terre (ou d’un autre astre) sur l’objet ; il varie selon le lieu.
La formule à retenir est **P = m × g**, avec g ≈ 10 N/kg sur Terre.
La masse se mesure avec une **balance** ; le poids se mesure avec un **dynamomètre**.
Pour trouver la masse à partir du poids, utilise **m = P ÷ g**.

Teste tes connaissances

3 exercices, du plus facile au plus difficile.

Facile

Kouassi achète 5 kg de riz au marché d’Adjamé. Quelle grandeur physique mesure-t-il avec la balance ?

Moyen

Une voiture a une masse de 1200 kg. Sur Terre, son poids est d’environ :

Difficile

Une pomme a une masse de 0,2 kg. Sur une planète où g = 5 N/kg, son poids sera :

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