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: