- Découvrir comment Galilée a remis en cause une idée fausse admise pendant environ 2000 ans sur la chute des corps.
- Comprendre la différence entre poids et masse à travers l'exemple de la Lune.
- Relier une découverte scientifique historique à une expérience filmée lors d'une mission spatiale.
Document 1 — Galilée et la chute des corps
Pendant près de deux mille ans, on a admis l'idée du philosophe grec Aristote : un objet deux fois plus lourd qu'un autre devait tomber deux fois plus vite. Cette idée semblait logique et personne ne l'avait vraiment mise à l'épreuve.
À la fin du XVIe siècle, le physicien italien Galilée décide de vérifier cette affirmation par l'expérience — une démarche encore peu répandue à son époque. La légende raconte qu'il aurait lâché des boulets de masses différentes du haut de la tour de Pise pour observer leur chute. Réelle ou non, cette expérience illustre bien sa méthode : observer plutôt que supposer.
Comme la chute libre est trop rapide pour être mesurée avec les instruments de l'époque, Galilée utilise un plan incliné : en faisant rouler des billes le long d'une pente peu inclinée, il ralentit le mouvement et peut chronométrer les distances parcourues avec une horloge à eau. Ses mesures répétées le mènent à une conclusion capitale : en l'absence de frottements, tous les corps tombent avec la même vitesse à chaque instant, quelle que soit leur masse.
À la fin du XVIe siècle, le physicien italien Galilée décide de vérifier cette affirmation par l'expérience — une démarche encore peu répandue à son époque. La légende raconte qu'il aurait lâché des boulets de masses différentes du haut de la tour de Pise pour observer leur chute. Réelle ou non, cette expérience illustre bien sa méthode : observer plutôt que supposer.
Comme la chute libre est trop rapide pour être mesurée avec les instruments de l'époque, Galilée utilise un plan incliné : en faisant rouler des billes le long d'une pente peu inclinée, il ralentit le mouvement et peut chronométrer les distances parcourues avec une horloge à eau. Ses mesures répétées le mènent à une conclusion capitale : en l'absence de frottements, tous les corps tombent avec la même vitesse à chaque instant, quelle que soit leur masse.
1. Que pensait Aristote de la chute d'un objet deux fois plus lourd qu'un autre ?
2. Pourquoi Galilée utilise-t-il un plan incliné plutôt que d'étudier directement la chute libre ?
3. Quelle conclusion Galilée tire-t-il de ses expériences sur la chute des corps ?
Document 2 — Un marteau et une plume sur la Lune
En 1687, le savant anglais Isaac Newton publie les Principia, où il énonce la loi de la gravitation universelle : deux objets s'attirent mutuellement d'autant plus fortement qu'ils sont massifs et proches l'un de l'autre. Cette loi explique aussi bien la chute d'une pomme que le mouvement de la Lune autour de la Terre.
Sur Terre, tout objet est attiré vers le sol par cette interaction : c'est ce qu'on appelle son poids, noté P, qui dépend à la fois de la masse m de l'objet et du lieu où il se trouve, selon la relation P = m × g (g étant environ 9,8 N/kg sur Terre). La masse, elle, ne dépend pas du lieu : c'est une propriété de l'objet lui-même.
En 1971, lors de la mission Apollo 15, l'astronaute David Scott réalise une expérience devenue célèbre : il lâche en même temps un marteau et une plume à la surface de la Lune, où il n'y a pas d'atmosphère. Sans air pour freiner la plume, les deux objets touchent le sol lunaire exactement au même instant — confirmant, en direct à la télévision, ce que Galilée avait démontré près de quatre siècles plus tôt. Sur la Lune, la valeur de g est environ six fois plus faible que sur Terre : les mêmes objets y ont donc un poids bien plus faible, bien que leur masse n'ait pas changé.
Sur Terre, tout objet est attiré vers le sol par cette interaction : c'est ce qu'on appelle son poids, noté P, qui dépend à la fois de la masse m de l'objet et du lieu où il se trouve, selon la relation P = m × g (g étant environ 9,8 N/kg sur Terre). La masse, elle, ne dépend pas du lieu : c'est une propriété de l'objet lui-même.
En 1971, lors de la mission Apollo 15, l'astronaute David Scott réalise une expérience devenue célèbre : il lâche en même temps un marteau et une plume à la surface de la Lune, où il n'y a pas d'atmosphère. Sans air pour freiner la plume, les deux objets touchent le sol lunaire exactement au même instant — confirmant, en direct à la télévision, ce que Galilée avait démontré près de quatre siècles plus tôt. Sur la Lune, la valeur de g est environ six fois plus faible que sur Terre : les mêmes objets y ont donc un poids bien plus faible, bien que leur masse n'ait pas changé.
Sur Terre — un objet de masse m a un poids P = m × g.
Sur la Lune — même masse m, mais un poids environ 6 fois plus faible.
1. Quelle loi Newton énonce-t-il en 1687, et que permet-elle d'expliquer ?
2. Quelle est la différence entre le poids et la masse d'un objet ?
3. Pourquoi le marteau et la plume tombent-ils exactement à la même vitesse sur la Lune, alors que sur Terre une plume tombe beaucoup plus lentement qu'un marteau ?
1
~340 av. J.-C.
Aristote affirme qu'un corps deux fois plus lourd tombe deux fois plus vite — une idée fausse admise pendant environ 2000 ans.
2
~1590
Galilée réalise ses expériences sur les plans inclinés et montre que la chute des corps ne dépend pas de leur masse.
3
1687
Newton publie les Principia et énonce la loi de la gravitation universelle.
4
1971
Apollo 15 : marteau et plume lâchés ensemble sur la Lune touchent le sol au même instant, en direct à la télévision.
La vitesse se note et s'exprime généralement en (symbole ).
Le poids se note et s'exprime en ; la masse se note et s'exprime en . Contrairement à la masse, le poids dépend du où l'objet se trouve.
Une force est caractérisée par un point d'application, une , un et une .
Le poids se note et s'exprime en ; la masse se note et s'exprime en . Contrairement à la masse, le poids dépend du où l'objet se trouve.
Une force est caractérisée par un point d'application, une , un et une .
Réponds à toutes les questions, puis découvre ton pourcentage de bonnes réponses.
Résultat
-- %