Mots-clef: masse pesante; masse inerte; inertie; chute libre
Ref. mn0002
Date: 24/07/2000
Niveau: approfondi
Auteur: Edgar Bonet.
La masse en mécanique newtonienne


En mécanique newtonienne, il existe deux notions de masse: la masse pesante et la masse inerte.

La masse pesante est une mesure de la capacité d'un objet à interagir avec un champ de gravitation. Dans un champ de gravitation g, le poids d'un objet de masse pesante m_p est:
                     p = m_p * g.

La masse inerte est une mesure de l'inertie d'un objet, c'est à dire de la difficulté qu'on éprouve à lui communiquer une accélération. Si on applique une force f a un objet de masse inerte m_i, il subira une accélération:
                    a = f / m_i.
Dans le cas de la chute libre, la force que subit l'objet est son propre poids. L'accélération de la chute libre est donc :
                     a = m_p / m_i * g.

L'expérience de Galilée consistant à comparer les temps de chute de deux objets de masses différentes a permis de montrer le fait suivant: dans le vide tous les temps de chute sont égaux; tous les objets tombent de la même manière:

                    a = g quel que soit l'objet.

Ceci n'est possible que si m_p = m_i ...

[NB: En fait il faut et il suffit que m_p soit proportionnel à m_i (fait vérifié expérimentalement par Eötvös au début du XXè siècle à 10^-8 près). Ce fait étant admis il est facile d'obtenir l'égalité en définissant judicieusement le système d'unités et notamment la valeur de la constante de gravitation universelle G.]

Newton a simplement constaté que ces deux masses étaient égales, sans aucune conclusion physique.
Einstein lui a postulé l'équivalence entre ces deux masses, d'où une nouvelle théorie: la relativité générale.




Voir aussi: