Est-ce que le poids est une grandeur variable?
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Est-ce que le poids est une grandeur variable?



  1. #1
    Titan008

    Est-ce que le poids est une grandeur variable?


    ------

    Bonjour,

    J'ai des questions concernant le poids. Soit la situation physique suivante. Une personne, qui a une masse de 100 kg, se tient debout sur une balance dans un ascenseur au repos. Elle aura donc un poids de 980 N.

    Supposons que l'ascenseur accélère vers le bas à 2 m/s2. On peut calculer que la balance exercera une force de 780 N vers le haut sur la personne. Donc, la valeur lue sur la balance sera 780 N.

    Q-1 Si je vous demande : "Quel poids a la personne durant l'accélération vers le bas?"
    Est-ce 780 N ou 980 N?
    En principe, ça devrait être la lecture de la balance.

    Q-2 Est-ce que le poids d'une personne est toujours définie par la force de gravité qui s'exerce toujours sur elle, ou bien, ça peut changer?

    Merci

    -----

  2. #2
    coussin

    Re : Est-ce que le poids est une grandeur variable?

    Le poids n'est pas seulement la force de gravité. C'est la force de pesanteur qui contient en plus notamment l'effet de la rotation de la Terre.
    Pour votre situation dans l'ascenseur, je dirais que la balance indique le "poids apparent" (mouvement de l'ascenseur par rapport au référentiel terrestre)...
    Probablement l'introduction de la page wikipédia répondra à vos questions...
    https://fr.wikipedia.org/wiki/Poids
    Dernière modification par coussin ; 11/01/2025 à 23h13.

  3. #3
    Titan008

    Re : Est-ce que le poids est une grandeur variable?

    Salut coussin,

    Tu as écrit : "Le poids n'est pas seulement la force de gravité."

    C'est justement mon point de vue. Cependant, toi aussi, tu fais mention de poids "apparent". Pour moi, il est plutôt "effectif".

    Si je prends le cas d'une personne qui se trouve dans un avion qui suit, à une vitesse bien spécifique, une trajectoire parabolique dirigée vers le bas, la personne flottera. Il sera en état d'apesanteur.
    Comme le mot l'exprime, il n'aura pas de pesanteur. Donc, son poids, à ce moment-là, sera nul. Pour moi, le poids est la force opposée à la réaction de la balance. Dans l'avion, P = 0 N.

    J'avais déjà lu l'article sur Wikipedia. Eux, aussi, font mention de "poids apparent".

    Merci beaucoup
    Dernière modification par Titan008 ; 11/01/2025 à 23h49.

  4. #4
    gts2

    Re : Est-ce que le poids est une grandeur variable?

    Pour moi, votre définition est correcte.
    La notion de poids apparent est, je pense, pour les âmes sensibles.
    Un des problèmes du vocabulaire poids apparent est que ce vocabulaire apparait également dans l'effet de la poussée d'Archimède.

  5. A voir en vidéo sur Futura
  6. #5
    Nekama

    Re : Est-ce que le poids est une grandeur variable?

    Citation Envoyé par Titan008 Voir le message
    Salut coussin,

    Pour moi, le poids est la force opposée à la réaction de la balance. Dans l'avion, P = 0 N.
    En prenant l'exemple de l'avion et du vol parabolique, vous faites intervenir le référentiel dans la notion de poids. C'est "délicat" de faire varier le poids en fonction de la perspective (par rapport au sol ou par rapport à l'avion). Si on imagine la situation où elle ne touche pas le plancher de l'avion, tel que défini, le poids de la personne serait différent en fonction de l'accélération de l'avion.

    Au final, la question est de prendre ou non les ou des forces inertielles dans la définition du poids...

  7. #6
    gts2

    Re : Est-ce que le poids est une grandeur variable?

    Un lien intéressant à ce sujet : forums.futura-sciences....pesanteur, voir le texte de @Amanuensis dans le message #1.

  8. #7
    Black Jack 2

    Re : Est-ce que le poids est une grandeur variable?

    Bonjour,

    Extraits de wiki : https://fr.wikipedia.org/wiki/Poids

    Définition légale

    D'après le Bureau international des poids et mesures2 :

    Le terme poids désigne une grandeur de la même nature qu'une force ; le poids d'un corps est le produit de la masse de ce corps par l'accélération de la pesanteur ; en particulier, le poids normal d'un corps est le produit de la masse de ce corps par l'accélération normale de la pesanteur ;
    -----------------

    Le poids ne prend en compte que les forces de gravitation et d'inertie d'entraînement dues à la masse et à la rotation de la Terre. Quand on prend également en compte d'autres forces telles que la poussée d'Archimède, d'autres forces de gravitation (notamment dues aux masses de la Lune et du Soleil) ou d'autres forces d'inertie (notamment la force de Coriolis, la force d'inertie d'entraînement de la révolution de la Terre autour du centre de gravité Terre-Lune, ou celles qui apparaissent quand on se place dans un référentiel en mouvement par rapport au référentiel terrestre), on parle de « poids apparent ».
    ------------------
    Il y a déjà matière à discussion dans le 2ème extrait du lien ci-dessus.

    Et bien entendu, il y a une volée d'autres définitions du poids utilisées par les uns et les autres.

    Sans se mettre d'accord sur une définition du "poids", on peut répondre dans n'importe quelle direction.

  9. #8
    gts2

    Re : Est-ce que le poids est une grandeur variable?

    Citation Envoyé par Black Jack 2 Voir le message
    Définition légale
    D'après le Bureau international des poids et mesures :
    Le terme poids désigne une grandeur de la même nature qu'une force ; le poids d'un corps est le produit de la masse de ce corps par l'accélération de la pesanteur.
    OK, mais la pesanteur est définie comment : comme le rapport du poids et de la masse ?

  10. #9
    Black Jack 2

    Re : Est-ce que le poids est une grandeur variable?

    Citation Envoyé par gts2 Voir le message
    OK, mais la pesanteur est définie comment : comme le rapport du poids et de la masse ?
    Je ne suis contenté de donner la définition légale, pas d'en commenter la pertinence.

    Tout est dit, je pense quand j'écris :

    Et bien entendu, il y a une volée d'autres définitions du poids utilisées par les uns et les autres.

    Sans se mettre d'accord sur une définition du "poids", on peut répondre dans n'importe quelle direction.


  11. #10
    ThM55

    Re : Est-ce que le poids est une grandeur variable?

    Citation Envoyé par gts2 Voir le message
    OK, mais la pesanteur est définie comment : comme le rapport du poids et de la masse ?
    Ce qui compte c'est l'accélération de la pesanteur, qui est simplement définie par le bureau comme une constante (980,665 m/s^2).

    Le poids est une notion utilitaire, il ne joue pas de rôle théorique en physique. Il est utile de le définir pour le commerce car c'est un moyen simple et standardisé d'évaluation de la masse.

  12. #11
    XK150

    Re : Est-ce que le poids est une grandeur variable?

    De même , je complèterai le lien du WIKI français ( post 7 ) par le WIKI anglais : https://en.wikipedia.org/wiki/Weight

    A chacun de faire le tri comme il l'entend .
    Celui qui accroît son savoir , accroît sa souffrance . L'Ecclésiaste 1-18

  13. #12
    gts2

    Re : Est-ce que le poids est une grandeur variable?

    Citation Envoyé par ThM55 Voir le message
    Ce qui compte c'est l'accélération de la pesanteur, qui est simplement définie par le bureau comme une constante (980,665 m/s^2).
    Cela ce n'est pas la pesanteur mais la "valeur conventionnelle de l'accélération due à la pesanteur ou accélération normale de la pesanteur" d'après le BIPM

  14. #13
    Black Jack 2

    Re : Est-ce que le poids est une grandeur variable?

    Citation Envoyé par gts2 Voir le message
    Cela ce n'est pas la pesanteur mais la "valeur conventionnelle de l'accélération due à la pesanteur ou accélération normale de la pesanteur" d'après le BIPM
    Bonjour,

    Comme précisé par ThM55 et qu'on retrouve confirmé ici : https://www.techno-science.net/gloss...ion/Poids.html

    Extrait :

    Définition légale :

    D'après le BIPM :

    Le terme poids désigne une grandeur de la même nature qu'une force ; le poids d'un corps est le produit de la masse de ce corps par l'accélération de la pesanteur ; en particulier, le poids normal d'un corps est le produit de la masse de ce corps par l'accélération normale de la pesanteur ;
    Le nombre adopté dans le Service international des Poids et Mesures pour la valeur de l'accélération normale de la pesanteur est 980,665 cm/s2, nombre sanctionné déjà par quelques législations.


    Et comme je l'ai mentionné, il y a une multitude de définitions du poids.

    Sans préciser de ce qu'on utilise comme "définition", on peut raconter quasi n'importe quoi.

  15. #14
    gts2

    Re : Est-ce que le poids est une grandeur variable?

    Citation Envoyé par Black Jack 2 Voir le message
    Sans préciser de ce qu'on utilise comme "définition", on peut raconter quasi n'importe quoi.
    Exactement, comme dans la définition du BIPM qui ne définit pas pesanteur.

  16. #15
    Black Jack 2

    Re : Est-ce que le poids est une grandeur variable?

    Citation Envoyé par gts2 Voir le message
    Exactement, comme dans la définition du BIPM qui ne définit pas pesanteur.
    Peu importe, ici, la question porte sur le fait de savoir si le poids varie ou non en fonction de certaines conditions.

    Comme, il n'y a pas consensus sur la définition du poids, on ne peut pas répondre ... sans préciser la définition qu'on utilise pour répondre.

  17. #16
    Nekama

    Re : Est-ce que le poids est une grandeur variable?

    Comme le dit gts2, une définition du poids qui fait intervenir la pesanteur sans définir la pesanteur, et en en donnant une valeur précise à 10-6, sans en préciser les conditions, c'est audacieux.

    Une définition pratique pourrait être :

    Le poids d'un objet est le produit de sa masse et de l'accélération de la pesanteur là où se trouve son centre de masse. L'accélération de la pesanteur est l'accélération initiale d'un objet lâché au repos dans le vide et mesurée dans un référentiel fixe par rapport à la terre. L'accélération de la pesanteur vaut 9,78033 m/s2 à l'équateur au niveau de la mer. Ellle dépend de la latitude (de l'ordre de +0,5 % entre l'équateur et les pôles) et de l'altitude (de l'ordre de -0,3 % par 1000 m).

    (Avec cette définition on inclut la force centrifuge mais on retire les autres forces inertielles dues à la rotation de la terre.)

  18. #17
    gts2

    Re : Est-ce que le poids est une grandeur variable?

    Citation Envoyé par Black Jack 2 Voir le message
    Comme, il n'y a pas consensus sur la définition du poids, on ne peut pas répondre ... sans préciser la définition qu'on utilise pour répondre.
    On peut au moins répondre à "Q-2 Est-ce que le poids d'une personne est toujours définie par la force de gravité ?"
    Et là wikipedia (pas le BIPM) répond "Le poids ne prend en compte que les forces de gravitation et d'inertie d'entraînement dues à la masse et à la rotation de la Terre."
    Donc pour Q2 : non le poids ce n'est pas uniquement la gravité.

  19. #18
    Black Jack 2

    Re : Est-ce que le poids est une grandeur variable?

    Citation Envoyé par Nekama Voir le message
    Comme le dit gts2, une définition du poids qui fait intervenir la pesanteur sans définir la pesanteur, et en en donnant une valeur précise à 10-6, sans en préciser les conditions, c'est audacieux.

    Une définition pratique pourrait être :

    Le poids d'un objet est le produit de sa masse et de l'accélération de la pesanteur là où se trouve son centre de masse. L'accélération de la pesanteur est l'accélération initiale d'un objet lâché au repos dans le vide et mesurée dans un référentiel fixe par rapport à la terre. L'accélération de la pesanteur vaut 9,78033 m/s2 à l'équateur au niveau de la mer. Ellle dépend de la latitude (de l'ordre de +0,5 % entre l'équateur et les pôles) et de l'altitude (de l'ordre de -0,3 % par 1000 m).

    (Avec cette définition on inclut la force centrifuge mais on retire les autres forces inertielles dues à la rotation de la terre.)
    Bonjour,

    Cela ne signifie pas que la valeur donnée est précise à 10^-6.

    C'est la valeur conventionnelle choisie, c'est cette valeur là exactement et pas une autre à utiliser dans la définition légale du poids.

    Comme l'a très justement rappelé ThM55 :

    Le poids est une notion utilitaire, il ne joue pas de rôle théorique en physique. Il est utile de le définir pour le commerce car c'est un moyen simple et standardisé d'évaluation de la masse.

    Si on veut absolument faire de la Physique en utilisant le vocable "poids" , on DOIT commencer par donner la définition utilisée.

  20. #19
    ThM55

    Re : Est-ce que le poids est une grandeur variable?

    Je suis d'accord: l'organisme en question a choisi une valeur d'accélération à 6 chiffres et ils n'affirment absolument pas que c'est une valeur représentative ou moyenne. A quoi bon vouloir raffiner cette norme avec des considérations physiques? C'est inutile. Si on vend, par exemple, une balance piézo à l'équateur et une autre au pôle nord, il faudra les calibrer de toute manière, donc aucune importance. Et si c'est une balance avec des poids de comparaison, l'accélération réelle où a lieu la mesure n'a pas d'importance non plus.
    Dernière modification par ThM55 ; 12/01/2025 à 18h22.

  21. #20
    Nekama

    Re : Est-ce que le poids est une grandeur variable?

    Citation Envoyé par ThM55 Voir le message
    Je suis d'accord: (...) ils n'affirment absolument pas que c'est une valeur représentative ou moyenne.
    Vraiment ?

  22. #21
    gts2

    Re : Est-ce que le poids est une grandeur variable?

    En fait, d'après le BIPM cette valeur "est la valeur conventionnelle de référence pour le calcul de l’unité kilogramme-force maintenant abolie."
    Donc cette valeur n'est vraiment que conventionnelle, d'un intérêt purement historique, et pas vraiment liée à notre problème de poids ni aux problèmes de mesure de masse.

  23. #22
    jiherve

    Re : Est-ce que le poids est une grandeur variable?

    Bonsoir,
    J'ai des questions concernant le poids. Soit la situation physique suivante. Une personne, qui a une masse de 100 kg, se tient debout sur une balance dans un ascenseur au repos. Elle aura donc un poids de 980 N.
    si c'est une balance à fléaux type Roberval ou autre dérivée de la balance romaine on ne verra aucun changement !
    JR
    l'électronique c'est pas du vaudou!

  24. #23
    Titan008

    Re : Est-ce que le poids est une grandeur variable?

    Bonsoir,

    Merci pour vos interventions très pertinentes. Je croyais que la réponse à ma première question était plus simple que ça. Je vais relire vos messages et réfléchir là-dessus. Je reviendrai plus tard. Merci encore.

  25. #24
    Garion

    Re : Est-ce que le poids est une grandeur variable?

    Citation Envoyé par Titan008 Voir le message
    Q-2 Est-ce que le poids d'une personne est toujours définie par la force de gravité qui s'exerce toujours sur elle, ou bien, ça peut changer?Merci
    Ben oui, sur la Lune, on ne pèse pas le même poids, je ne comprend pas le problème. L'invariant, c'est la masse.

  26. #25
    coussin

    Re : Est-ce que le poids est une grandeur variable?

    Citation Envoyé par Titan008 Voir le message
    Je croyais que la réponse à ma première question était plus simple que ça.
    La réponse est simple. Mais ce sujet a le chic pour donner lieu à toutes sortes de discussions, à mon avis, inutiles. La définition donnée dans la page Wikipédia me semble claire.

  27. #26
    mach3
    Modérateur

    Re : Est-ce que le poids est une grandeur variable?

    Citation Envoyé par Titan008 Voir le message
    Q-2 Est-ce que le poids d'une personne est toujours définie par la force de gravité qui s'exerce toujours sur elle, ou bien, ça peut changer?Merci
    Pour prendre les choses dans l’autre sens, imaginons une fusée qui accélère ou une station spatiale en rotation alors qu’elle orbite. Les occupants y expérimenteront ce qui a tout l’air d’une pesanteur, et pourront parler de poids dû à cette pesanteur. Est-ce que cette pesanteur aura quoi que ce soit à voir avec les éventuels astres qui seraient dans leur voisinage et donc à une force de gravité ? Non elle est juste lié à la nature de leur mouvement.

    Ce n’est pas ce qui est fait dans beaucoup de textes scientifiques, mais, tout comme Amanuensis dont une contribution est citée plus haut, je pense que d’un point de vue conceptuel, gravitation et pesanteur (et donc poids) devraient être clairement séparés.
    La gravitation peut causer la pesanteur, mais pas forcément (dans un objet en mouvement balistique ou orbitale il n’y a pas de pesanteur, on parle même d’APESANTEUR).
    La pesanteur peut par ailleurs être causée par autre chose que la gravitation et indépendamment d’elle (et là, de manière surprenante on parle pourtant, de façon erronée selon la façon de voir décrite, de "gravité artificielle " !!! )

    m@ch3
    Never feed the troll after midnight!

  28. #27
    gts2

    Re : Est-ce que le poids est une grandeur variable?

    Citation Envoyé par Garion Voir le message
    Ben oui, sur la Lune, on ne pèse pas le même poids, je ne comprend pas le problème.
    La question était de savoir si dans le poids, il fallait prendre en compte les forces d'inertie et dans quel référentiel.

  29. #28
    Nekama

    Re : Est-ce que le poids est une grandeur variable?

    Citation Envoyé par gts2 Voir le message
    En fait, d'après le BIPM cette valeur "est la valeur conventionnelle de référence pour le calcul de l’unité kilogramme-force maintenant abolie."
    Donc cette valeur n'est vraiment que conventionnelle, d'un intérêt purement historique, et pas vraiment liée à notre problème de poids ni aux problèmes de mesure de masse.
    Je me demandais pourquoi ils avaient opté pour une définition de go aussi précise quand g varie autant suivant l'endroit. Mais si l'objectif était de définir le kg.force, c'est beaucoup plus clair et pertinent. A noter que leur choix fut bien celui d'une moyenne. go est le g moyen à la latitude 45°. Et ok, cette digression sur le g standard n'a rien avoir avec le problème initial.

    problème initial
    Pour le problème initial et une définition du poids, cela dépend du contexte dans lequel on veut se placer.

    * Dans un contexte d'introduction aux forces, définir la pesanteur par -N permet d'avoir une meilleure sensation de leur effet statique (pesant, oppressant) mais je vois mal comment se rattacher à la théorie newtonienne par la suite.

    * Si on se met dans un contexte de mécanique, il est préférable de le voir comme une des forces qui agit sur un objet et au travers de la 2nd Loi de Newton qui permet de déterminer l'accélération qu'il va subir. On prend la terre comme référentiel inertiel et on inclut l'accélération centrifuge dans g.

    * Si on se met dans une perspective d'introduction à la physique moderne, c'est plus discutable évidemment. Cependant, dans l'approche "traditionnelle", on peut aussi souligner qu'il y a un "hasard troublant" et inexpliqué au XIXe dans l'égalité de la masse inertielle de la 2nd Loi de Newton (a = F/mi) et de la masse de pesanteur de la Loi de la Gravitation universelle (F = GMmg/R2). Je trouve préférable d'introduire le principe d'équivalence en pointant du doigt où il est "paradoxal" dans le modèle précédent qu'en le présentant comme une évidence.

    nb: cette problématique de la définition du poids est discutée dans la littérature en particulier par Galili.
    Il y a aussi ce lien https://math.ucr.edu/home/baez/physi...tIsWeight.html

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