Masse (physique)

Cet article explique ce que signifie la masse en physique. Vous pourrez voir les caractéristiques de la masse, des exemples de masse d'objets réels et les différents types de masse qui existent. Enfin, la différence entre les termes de masse et de poids en physique est montrée.

Qu’est-ce que la masse en physique ?

En physique, la masse est une quantité scalaire qui indique la quantité de matière présente dans un corps. Autrement dit, la masse est une quantité physique utilisée pour mesurer la quantité de matière dont dispose un corps.

Dans le Système international d'unités (SI), la masse est exprimée en kilogrammes (kg). Bien qu'en fonction de la valeur de la masse, la masse d'un corps est également généralement exprimée en tonnes (t), en grammes (g) ou en milligrammes (mg).

Tous les corps et objets ont une masse mais, selon les propriétés du matériau, la masse d'un corps sera plus ou moins grande. En particulier, si deux objets différents ont le même volume, l’objet ayant la plus grande masse sera celui dont la densité est la plus grande.

Il est courant de confondre la notion de masse avec la notion de poids, cependant, les deux termes signifient des choses complètement différentes. Ci-dessous, nous verrons en quoi la masse et le poids diffèrent.

Caractéristiques de la pâte

En physique, la masse est une grandeur caractérisée par les éléments suivants :

• La masse est une grandeur scalaire, c’est-à-dire qu’elle est une valeur intrinsèque de chaque corps.
• La masse ne dépend pas de la gravité, la masse sur Terre sera donc la même que sur la Lune ou sur toute autre étoile.
• Dans le Système international d'unités, la masse est exprimée en kilogrammes (kg).
• La masse d'un corps ou d'un objet se mesure avec une balance.

Exemples de pâte

Une fois que nous aurons vu la définition de la masse et ses caractéristiques, nous allons voir plusieurs exemples de masse de différents corps.

• Masse d'un litre d'eau : 1 kg
• Masse d'un ballon de basket : 0,6 kg
• Masse d'un bébé : 3,5 kg
• Masse d'un vélo : 6 kg
• Masse de la Tour Eiffel : 73000000 kg
• Masse d'un électron : 9,1·10 ^-31 kg
• Masse de la Terre : 5,9736·10 ²⁴ kg
• Masse du Soleil : 1,9891·10 ³⁰ kg
• Masse de la Lune : 7,349·10 ²² kg

Attention, certaines de ces valeurs ont été approximatives, par exemple la masse d'un vélo dépendra du modèle. Néanmoins, les masses des étoiles et de l’électron sont précises car calculables.

Types de pâte

Selon le domaine d'études, la signification du terme masse peut varier. Nous vous laissons ci-dessous la liste des définitions les plus courantes de la masse.

• Masse inertielle : C'est la résistance qu'un corps exerce à l'accélération lorsqu'une force est appliquée. Logiquement, si une force est exercée sur un objet de faible masse, celui-ci accélérera davantage. Et au contraire, plus l’objet a de masse, moins il acquiert d’accélération lorsqu’une force lui est appliquée. Ce type de masse est ce à quoi nous faisons habituellement référence en physique.
• Masse gravitationnelle : est la quantité de matière qui intervient dans un champ gravitationnel, que ce soit le corps qui génère le champ gravitationnel (masse gravitationnelle active) ou le corps qui est attiré (masse gravitationnelle passive). La valeur de la masse gravitationnelle coïncide avec celle de la masse inertielle, mais ce sont deux concepts différents.
• Masse atomique : est la masse d'un atome. Ce type de masse est utilisé en chimie et se mesure en AMU (Atomic Mass Units).
• Masse molaire : est la quantité de masse d'une mole d'une certaine substance. Elle est exprimée en kg/mol ou g/mol.
• Masse quantique : c'est la différence entre la fréquence quantique d'un corps et son nombre d'onde. Ce type de masse est utilisé en mécanique quantique relativiste.

Comme vous pouvez le constater, la masse fait partie de nombreux domaines scientifiques et est en fait incluse dans de nombreuses formules. Par exemple, en physique, la masse d’un corps est utilisée pour effectuer de nombreux types de calculs, comme la force gravitationnelle, la force de tension ou les forces d’inertie.

Différence entre masse et poids

Dans cette dernière section, nous verrons quelle est la différence entre masse et poids, puisque ce sont deux concepts que l'on confond généralement dans la vie de tous les jours.

La différence entre la masse et le poids réside dans le fait qu’il s’agit de propriétés physiques différentes. La masse est la quantité de matière que possède un corps et se mesure en kilogrammes (kg), tandis que le poids est la force gravitationnelle que la Terre exerce sur un corps et son unité de mesure est le newton (N).

La masse d’un corps n’est donc pas la même chose que son poids. Les deux concepts sont liés car plus un corps a de masse, plus il pèsera, mais ils signifient des choses différentes.

En fait, la gravité relie mathématiquement la masse et le poids d’un objet. Ainsi, si l’on connaît la gravité d’une planète, il suffit de multiplier la masse de l’objet par la valeur de la gravité pour connaître son poids.

Par conséquent, lorsque nous demandons « combien pesez-vous ? » nous devrions en fait dire « quelle est votre masse ? » connaître la masse de la personne. Évidemment, nous comprenons déjà qu'ils nous posent des questions sur la masse, mais en termes scientifiques, c'est faux.