Interactions : contact et à distance (gravité)

Tout objet subit des forces. Certaines exigent un contact, d'autres agissent à distance — comme la gravité terrestre.

1 L'idée

Une interaction est l'action réciproque entre deux objets : si l'objet A exerce une force sur B, alors B exerce aussi une force sur A.

Il existe deux grandes familles d'interactions :

Interaction de contact : les deux objets se touchent physiquement. Exemple : une main qui pousse un livre sur une table.
Interaction à distance : les deux objets n'ont pas besoin de se toucher. Exemple : la Terre attire une pomme qui tombe sans être en contact avec elle.

2 La gravité

La gravité (ou interaction gravitationnelle) est l'interaction à distance par laquelle tout corps possédant une masse en attire un autre. Sur Terre, la gravité attire tous les objets vers le centre de la Terre.

La force exercée par la Terre sur un objet s'appelle le poids (noté $P$). Elle est dirigée verticalement vers le bas et s'exprime en Newtons (N).

À ne pas confondre :

La masse $m$ (en kg) mesure la quantité de matière : elle est la même partout dans l'univers.
Le poids $P$ (en N) dépend de l'astre sur lequel on se trouve.

3 Formule du poids

Poids

$P = m \times g$

Sur Terre

$g_{\text{Terre}} = 10 \text{ N/kg}$

Sur la Lune

$g_{\text{Lune}} = 1{,}6 \text{ N/kg}$

4 Exemples

Exemple A — Calculer le poids d'un sac

Données : masse $m = 6$ kg, $g = 10$ N/kg.

Application : $P = m \times g = 6 \times 10 = 60$ N sur Terre.

Sur la Lune : $P = 6 \times 1{,}6 = 9{,}6$ N. La masse reste $6$ kg.

Exemple B — Contact ou à distance ?

Un chien tire sur sa laisse : la laisse touche le collier. Interaction de contact.

La Lune reste en orbite autour de la Terre sans les toucher. Interaction à distance (gravitationnelle).

Méthode — Analyser une interaction

Identifier les deux objets en interaction (ex. : Terre et balle).
Se demander : les objets se touchent-ils ? → contact ; sinon → à distance.
Si c'est une interaction gravitationnelle, appliquer $P = m \times g$ avec $g$ de l'astre concerné.
Préciser direction et sens : le poids est vertical, dirigé vers le bas.

Erreurs fréquentes

Confondre masse et poids : la masse (kg) ne change pas selon l'endroit ; le poids (N) change selon l'astre.
Exprimer le poids en kilogrammes : le poids est une force, son unité est le Newton (N).
Croire qu'il n'y a plus de gravité dans l'espace : la gravité s'affaiblit avec la distance mais ne s'annule jamais.