V VIDYALAYA · Soutien scolaire
Physique-Chimie4eMouvement et interactionsExercices + corrigé

Poids et masse — Exercices

Calculer poids et masse, comparer Terre et Lune, détecter une erreur de raisonnement.
⏱ ~20 min✎ Calculatrice autoriséeDonnées : g = 10 N/kg sur Terre ; g = 1,6 N/kg sur la Lune
1Calculer des poids/ 3 pts
Calculer le poids de chaque objet sur Terre ($g = 10$ N/kg).
  1. Un livre de masse $m = 0{,}3$ kg.
  2. Un vélo de masse $m = 12$ kg.
  3. Un sac de farine de masse $m = 1{,}5$ kg.
2Calculer des masses/ 3 pts
Un dynamomètre mesure le poids des objets suivants sur Terre ($g = 10$ N/kg). Calculer leur masse.
  1. Un objet dont le poids est $P = 250$ N.
  2. Un objet dont le poids est $P = 78$ N.
  3. Un paquet dont le poids est $P = 4$ N.
3Voyage sur la Lune/ 4 pts
Un astronaute a une masse de $75$ kg.
  1. Calculer son poids sur Terre ($g = 10$ N/kg).
  2. Calculer son poids sur la Lune ($g = 1{,}6$ N/kg).
  3. Sa masse change-t-elle sur la Lune ? Justifier en une phrase.
4L'erreur de l'ingénieur/ 4 pts

Un rover lunaire a une masse de $180$ kg. Un ingénieur affirme : « Son poids sur la Lune est de 1 800 N. »

  1. Calculer le vrai poids du rover sur la Lune ($g = 1{,}6$ N/kg).
  2. Calculer le poids du rover sur Terre ($g = 10$ N/kg).
  3. Quelle erreur l'ingénieur a-t-il commise ? D'où vient le nombre 1 800 N ?
Corrigé détaillé
1Calculer des poids
a) \(P = m \times g = 0{,}3 \times 10 =\) \(3 \text{ N}\)
b) \(P = 12 \times 10 =\) \(120 \text{ N}\)
c) \(P = 1{,}5 \times 10 =\) \(15 \text{ N}\)
2Calculer des masses
a) \(m = \dfrac{P}{g} = \dfrac{250}{10} =\) \(25 \text{ kg}\)
b) \(m = \dfrac{78}{10} =\) \(7{,}8 \text{ kg}\)
c) \(m = \dfrac{4}{10} =\) \(0{,}4 \text{ kg}\)
3Voyage sur la Lune
a) \(P_{\text{Terre}} = 75 \times 10 =\) \(750 \text{ N}\)
b) \(P_{\text{Lune}} = 75 \times 1{,}6 =\) \(120 \text{ N}\)
c) \(\text{La masse est une propriété de la matière, indépendante du lieu.}\) \(m = 75 \text{ kg partout : la masse ne change pas.}\)
4L'erreur de l'ingénieur
a) \(P_{\text{Lune}} = 180 \times 1{,}6 =\) \(288 \text{ N}\)
b) \(P_{\text{Terre}} = 180 \times 10 =\) \(1\,800 \text{ N}\)
c) \(\text{L'ingénieur a confondu masse et poids : il a appliqué } g_{\text{Terre}} = 10 \text{ N/kg au lieu de } g_{\text{Lune}} = 1{,}6 \text{ N/kg.}\) \(\text{1 800 N est le poids sur Terre. Sur la Lune, le poids est 288 N.}\)