Distinguer poids et masse : système, forces et mouvement.
Relier masse en kilogrammes et force de pesanteur en newtons par P=mg, puis confronter le modèle aux unités, à l’ordre de grandeur et aux observations ; la fiche associe une réponse directe, un cas analysé, 7 activités corrigées et 3 repères de progression.
Distinguer poids et masse : ce qu’il faut retenir.
Pour maîtriser « Distinguer poids et masse », retenez d’abord la règle qui relie « masse » à « poids ». Le cas repère montre ensuite comment utiliser « pesanteur » sans sauter l’étape de vérification.
Relier masse en kilogrammes et force de pesanteur en newtons par P=mg, puis confronter le modèle aux unités, à l’ordre de grandeur et aux observations.
Relier masse en kilogrammes et force de pesanteur en newtons par P=mg, expliciter le système étudié et conserver des unités compatibles à chaque étape.
Une masse de 2 kg pèse environ 20 N sur Terre.
Exprimer un poids en kilogrammes.
- 01GRANDEURmasse
- 02RELATIONpoids
- 03UNITÉpesanteur
Le schéma sert de contrôle : partez de « masse », appliquez « poids », puis vérifiez avec « pesanteur ».
La masse décrit la quantité de matière ; le poids est la force gravitationnelle P = m × g.
Une réponse que l’on peut vérifier.
Pour étudier « Une masse de 2 kg pèse environ 20 N sur Terre. », il faut choisir le système et le référentiel, décrire le mouvement ou les interactions, puis relier « masse » aux grandeurs réellement connues. Une trajectoire dessinée sans échelle ni durée ne suffit pas à conclure.
Ce que l’on peut conclure — et pas davantage.
Repos et mouvement dépendent du référentiel ; masse, poids, vitesse, accélération et force désignent des grandeurs différentes. Un modèle ponctuel ou une interaction simplifiée ne décrit que les aspects utiles à la question.
Étudier « Distinguer poids et masse » : système, données, modèle, unités et vérification.
Pour « Distinguer poids et masse », la méthode relie chaque donnée à la règle, à la réponse puis à un contrôle capable de révéler une erreur.
- 01
Définir le système
Dans le premier cas, le poids est une force qui dépend de la masse et du champ de pesanteur ; cet indice délimite le système et les grandeurs réellement utiles.
- 02
Choisir le modèle
Le cas suivant mène à « Non, sa masse reste la même » parce que la quantité de matière ne dépend pas du lieu, contrairement au poids ; le modèle respecte alors la règle « Relier masse en kilogrammes et force de pesanteur en newtons par P=mg, expliciter le système étudié et conserver des unités compatibles à chaque étape ».
- 03
Confronter calcul et mesure
Le troisième résultat est « Le newton (N) » ; il peut être confronté aux données puisque le poids est une force ; le kilogramme est l’unité de masse.
- 04
Tester la limite
La démarche « Exprimer un poids en kilogrammes » doit être rejetée si elle contredit les unités, les observations ou la règle « Relier masse en kilogrammes et force de pesanteur en newtons par P=mg, expliciter le système étudié et conserver des unités compatibles à chaque étape ».
« Distinguer poids et masse » : relier le système, le modèle et la mesure.
L’objectif est « Relier masse en kilogrammes et force de pesanteur en newtons par P=mg, puis confronter le modèle aux unités, à l’ordre de grandeur et aux observations » : les trois situations ci-dessous montrent quelle donnée déclenche la décision, ce qui change d’un cas à l’autre et comment contrôler la conclusion.
La règle sur un cas simple
À la question « Un objet a une masse de 2 kg. Calculez son poids sur Terre avec g ≈ 9,8 N/kg. », la réponse est « P = m × g = 2 × 9,8 = 19,6 N » : Le poids est une force qui dépend de la masse et du champ de pesanteur.
Le cas qui change la décision
Dans « La masse d’un astronaute change-t-elle entre la Terre et la Lune ? », on obtient « Non, sa masse reste la même » : La quantité de matière ne dépend pas du lieu, contrairement au poids.
La limite qui révèle la maîtrise
Le cas « Quelle unité utilise-t-on pour le poids ? » conduit à « Le newton (N) » : Le poids est une force ; le kilogramme est l’unité de masse. Il permet aussi d’écarter l’erreur « Exprimer un poids en kilogrammes ».
Cas corrigé sur « Distinguer poids et masse » : question, réponse et contrôle.
Pour « Distinguer poids et masse », ce cas reprend mot pour mot la première activité : ses données, sa réponse et sa preuve restent dans le même bloc vérifiable.
Question
Un objet a une masse de 2 kg. Calculez son poids sur Terre avec g ≈ 9,8 N/kg.
Réponse
P = m × g = 2 × 9,8 = 19,6 N.
Pourquoi cette réponse
Le poids est une force qui dépend de la masse et du champ de pesanteur. La vérification conserve donc le même énoncé — « Un objet a une masse de 2 kg. Calculez son poids sur Terre avec g ≈ 9,8 N/kg. » — jusqu’à la réponse « P = m × g = 2 × 9,8 = 19,6 N ».
Un cas voisin sur « Distinguer poids et masse ».
Ce cas applique « Distinguer poids et masse » dans une situation différente : produisez la réponse, justifiez-la, puis utilisez le contrôle indépendant.
À FAIRE SANS MODÈLEUne valise de masse 7,5 kg est sur Terre, avec g ≈ 9,8 N/kg. Calculez son poids et précisez la grandeur qui resterait identique sur la Lune.
Indice : À partir de « 7,5 kg ; 9,8 N », isolez le système étudié et décrivez chaque action par direction, sens et valeur avant de les combiner.
Afficher le corrigé
On utilise P = m × g : 7,5 × 9,8 = 73,5 N. Le poids dépend du champ gravitationnel, contrairement à la masse.
CONTRÔLE INDÉPENDANTL'unité newton distingue le poids de la masse en kilogrammes ; sur la Lune, seule la valeur de g changerait dans la relation.
6 activités guidées sur « Distinguer poids et masse », après le cas autonome.
Dans « Distinguer poids et masse », les 6 activités ci-dessous passent de l’application à la justification, puis au transfert, afin de vérifier l’objectif « Relier masse en kilogrammes et force de pesanteur en newtons par P=mg, puis confronter le modèle aux unités, à l’ordre de grandeur et aux observations » ; chaque carte annonce séparément la tâche et le mode de correction. Avec le cas autonome consacré à « Distinguer poids et masse », la fiche totalise 7 activités corrigées.
Composition de la fiche « Distinguer poids et masse » : 4 cas à résoudre, 2 analyses guidées et 1 diagnostic d’erreur. Pour « Distinguer poids et masse », cette composition distingue la tâche demandée du mode de correction. Pour « Distinguer poids et masse », 1 activité ouverte utilise des critères de réussite plutôt qu’une réponse arbitrairement unique.
01CAS À RÉSOUDRE · APPLIQUER · NIVEAU 1CORRIGÉ MODÈLEUn objet a une masse de 2 kg. Calculez son poids sur Terre avec g ≈ 9,8 N/kg.
Indice : À partir de « 2 kg ; 9,8 N », isolez le système étudié et décrivez chaque action par direction, sens et valeur avant de les combiner.
Indice : pour le cas 1 de « Distinguer poids et masse », définissez le système, les données et les unités avant de choisir une relation.
Le poids est une force qui dépend de la masse et du champ de pesanteur.
Continuer avec l’activité suivante →02CAS À RÉSOUDRE · RAISONNER · NIVEAU 1CORRIGÉ MODÈLELa masse d’un astronaute change-t-elle entre la Terre et la Lune ?
Indice : À partir de « masse », « astronaute », « change-t-elle » et « terre », séparez l’observation du modèle utilisé, nommez la grandeur ou le phénomène, puis cherchez un contrôle indépendant.
Indice : pour le cas 2 de « Distinguer poids et masse », vérifiez les conditions du modèle avant de calculer ou de prévoir un effet.
La quantité de matière ne dépend pas du lieu, contrairement au poids.
Continuer avec l’activité suivante →03CAS À RÉSOUDRE · APPROFONDIR · NIVEAU 2CORRIGÉ MODÈLEQuelle unité utilise-t-on pour le poids ?
Indice : À partir de « unité », « utilise-t-on » et « poids », distinguez l’observation qualitative de la grandeur mesurée, puis associez instrument, valeur et unité.
Indice : pour le cas 3 de « Distinguer poids et masse », confrontez le résultat à une unité, un ordre de grandeur, une mesure ou une observation.
Le poids est une force ; le kilogramme est l’unité de masse.
Continuer avec l’activité suivante →04ANALYSE GUIDÉE · COMPARER · NIVEAU 2CORRIGÉ MODÈLEAnalysez séparément les cas 1 et 2 sur « Distinguer poids et masse » : donnez chaque réponse, relevez l’indice décisif et expliquez le point commun.
Indice : Cas 1 — Un objet a une masse de 2 kg. Calculez son poids sur Terre avec g ≈ 9,8 N/kg. Cas 2 — La masse d’un astronaute change-t-elle entre la Terre et la Lune ? Pour comparer les deux cas de « Distinguer poids et masse », traitez les énoncés séparément : aucune donnée ne doit passer de l’un à l’autre.
Pour « Distinguer poids et masse », la comparaison est vérifiable parce que le premier cas repose sur « Le poids est une force qui dépend de la masse et du champ de pesanteur » tandis que le second repose sur « La quantité de matière ne dépend pas du lieu, contrairement au poids » ; les deux réponses ne partagent que la règle explicitement formulée.
Continuer avec l’activité suivante →05DIAGNOSTIC D’ERREUR · CORRIGER · NIVEAU 2CORRIGÉ MODÈLEPour le troisième cas ci-dessous, testez la démarche « Exprimer un poids en kilogrammes ». Identifiez l’hypothèse ou la règle mal utilisée, rectifiez-la et citez l’élément qui tranche.
Indice : À partir de « Exprimer un poids en kilogrammes », séparez grandeurs, unités et observations, puis repérez le premier changement de modèle non justifié. Corrigez cette étape avant de vérifier la conclusion.
Indice : dans le troisième cas de « Distinguer poids et masse », conservez ce fait — Le poids est une force ; le kilogramme est l’unité de masse — puis localisez la première décision qui le contredit.
Le diagnostic de « Distinguer poids et masse » réfute précisément « Exprimer un poids en kilogrammes » en retrouvant « Le newton (N) » à partir de l’indice « Le poids est une force ; le kilogramme est l’unité de masse ».
Continuer avec l’activité suivante →06ANALYSE GUIDÉE · TRANSFÉRER · NIVEAU 3CRITÈRES DE RÉUSSITEVariez ce troisième cas : Quelle unité utilise-t-on pour le poids ? Créez une variante minimale, prédisez ce qui doit changer et validez le résultat obtenu.
Indice : Point de départ — Quelle unité utilise-t-on pour le poids ? Pour « Distinguer poids et masse », conservez l’objectif et la règle de ce cas, puis isolez l’unique élément à modifier et le contrôle capable d’en mesurer l’effet.
Le contrôle reste lié à « Distinguer poids et masse » parce qu’il conserve l’objectif « Relier masse en kilogrammes et force de pesanteur en newtons par P=mg, puis confronter le modèle aux unités, à l’ordre de grandeur et aux observations. », reprend l’indice « Le poids est une force ; le kilogramme est l’unité de masse. », isole un seul changement pour « Distinguer poids et masse » et se termine par un contrôle indépendant.
Faire le point sur la progression →Exprimer un poids en kilogrammes.
Pour reprendre cette notion, localisez d’abord l’endroit exact où « masse » n’est plus relié à la règle. Corrigez cette seule décision, expliquez-la avec « poids », puis traitez une variante mobilisant « pesanteur » sans regarder le modèle.
« Distinguer poids et masse » : des exigences adaptées à chaque niveau.
Les repères ci-dessous montrent comment « Distinguer poids et masse » passe de la reconnaissance à l’application, à la justification puis au transfert selon le niveau.
5e
Dans « Distinguer poids et masse », représenter une relation simple, utiliser les unités correctes et confronter le résultat à l’observation.
Voir le parcours 5e →4e
Dans « Distinguer poids et masse », modéliser le système, calculer ou prévoir un effet et contrôler la cohérence des unités et de l’ordre de grandeur.
Voir le parcours 4e →3e
Dans « Distinguer poids et masse », combiner relations, mesures et modèle, expliciter les hypothèses et discuter la limite de la conclusion.
Voir le parcours 3e →