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Votre poids sur les autres mondes

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Votre poids sur les autres mondes

À faire et à remarquer


  • Remplissez votre poids ci-dessous dans l'espace indiqué. Vous pouvez saisir votre poids dans l'unité de votre choix.
  • Cliquez sur le bouton "Calculer".
  • Notez que les poids sur les autres mondes se rempliront automatiquement. Notez que votre poids est différent sur les différents mondes.
  • Vous pouvez cliquer sur les images des planètes pour obtenir plus d'informations à leur sujet sur l'incroyable site Web Nine Planets de Bill Arnett.

Que se passe-t-il?

Masse et poids


Avant d'aborder le sujet de la gravité et de son fonctionnement, il est important de comprendre la différence entre le poids et la masse .

Nous utilisons souvent les termes « masse » et « poids » de manière interchangeable dans notre discours quotidien, mais pour un astronome ou un physicien, ce sont des choses complètement différentes. La masse d'un corps est une mesure de la quantité de matière qu'il contient. Un objet avec une masse a une qualité appelée inertie . Si vous secouez un objet comme une pierre dans votre main, vous remarquerez qu'il faut une poussée pour le faire bouger, et une autre poussée pour l'arrêter à nouveau. Si la pierre est au repos, elle veut rester au repos. Une fois que vous l'avez mis en mouvement, il veut continuer à bouger. Cette qualité ou « lenteur » de la matière est son inertie. La masse est une mesure de la quantité d'inertie affichée par un objet.

Le poids est une chose totalement différente. Chaque objet dans l'univers avec une masse attire tous les autres objets avec une masse. La quantité d'attraction dépend de la taille des masses et de leur distance. Pour les objets de la taille de tous les jours, cette attraction gravitationnelle est extrêmement faible, mais l'attraction entre un très grand objet, comme la Terre, et un autre objet, comme vous, peut être facilement mesurée. Comment? Tout ce que vous avez à faire est de vous tenir debout sur une balance ! Les échelles mesurent la force d'attraction entre vous et la Terre. Cette force d'attraction entre vous et la Terre (ou toute autre planète) s'appelle votre poids.

Si vous êtes dans un vaisseau spatial loin entre les étoiles et que vous mettez une échelle en dessous de vous, l'échelle indiquera zéro. Votre poids est nul. Vous êtes en apesanteur. Il y a une enclume flottant à côté de vous. C'est aussi en apesanteur. Êtes-vous ou l'enclume sans masse ? Absolument pas. Si vous attrapiez l'enclume et essayiez de la secouer, vous devriez la pousser pour la faire démarrer et la tirer pour l'arrêter. Il a toujours de l'inertie, et donc de la masse, mais il n'a pas de poids. Regarde la différence?

La relation entre la gravité et la masse et la distance


Comme indiqué ci-dessus, votre poids est une mesure de la force de gravité entre vous et le corps sur lequel vous vous tenez. Cette force de gravité dépend de plusieurs choses. Tout d'abord, cela dépend de votre masse et de la masse de la planète sur laquelle vous vous tenez. Si vous doublez votre masse, la gravité vous tire deux fois plus fort. Si la planète sur laquelle vous vous tenez est deux fois plus massive, la gravité vous tire également deux fois plus fort. D'autre part, plus vous êtes éloigné du centre de la planète, plus l'attraction entre la planète et votre corps est faible. La force s'affaiblit assez rapidement. Si vous doublez votre distance à la planète, la force est d'un quart. Si vous triplez votre séparation, la force tombe à un neuvième. Dix fois la distance, un centième de la force. Voir le modèle? La force diminue avec le carré de la distance. Si nous mettions cela dans une équation, cela ressemblerait à ceci:

$$F \sim \frac{M m}{r^2}$$

Les deux "M" en haut sont votre masse et la masse de la planète. Le "r" ci-dessous est la distance du centre de la planète. Les masses sont au numérateur car la force augmente si elles augmentent. La distance est au dénominateur car la force diminue lorsque la distance augmente. Notez que la force ne devient jamais nulle, quelle que soit la distance parcourue. C'était peut-être l'inspiration du poème de Francis Thompson :

Equations are "guides to thinking"

Toutes les choses
par un pouvoir immortel
de près ou de loin
l'un à l'autre
sont liés de manière cachée.
Que tu ne peux pas remuer une fleur
sans déranger une étoile.

Cette équation, dérivée pour la première fois par Sir Isaac Newton, nous en dit long. Par exemple, vous pouvez penser que parce que Jupiter est 318 fois plus massive que la Terre, vous devriez peser 318 fois ce que vous pesez chez vous. Ce serait vrai si Jupiter avait la même taille que la Terre. Mais, Jupiter a 11 fois le rayon de la Terre, donc vous êtes 11 fois plus éloigné du centre. Cela réduit l'attraction d'un facteur 112, ce qui représente environ 2,53 fois l'attraction de la Terre sur vous. Se tenir debout sur une étoile à neutrons vous donne un poids inimaginable. Non seulement l'étoile est très massive au départ (à peu près la même que le Soleil), mais elle est aussi incroyablement petite (à peu près la taille de San Francisco), vous êtes donc très proche du centre et r est un très petit nombre. De petits nombres dans le dénominateur d'une fraction conduisent à de très grands résultats !

Isaac Newton