Sachant que le rayon R de la Terre est égal à 6 380 km et sa masse M à 5,98x1024 kg, on peut déterminer une valeur approchée de la constante g qui s'exerce sur un objet (De manière générale, le mot objet (du latin objectum, 1361) désigne une entité définie dans...) quelconque de masse (Le terme masse est utilisé pour désigner deux grandeurs attachées à un...) m en ne tenant compte que de l'attraction gravitationnelle de la Terre (La Terre est la troisième planète du Système solaire par ordre de distance...) et en négligeant la force (Le mot force peut désigner un pouvoir mécanique sur les choses, et aussi, métaphoriquement, un...) d'inertie (L'inertie d'un corps découle de la nécessité d'exercer une force sur celui-ci pour modifier sa...) d'entraînement :
On rappelle que G est la constante universelle de gravitation (La gravitation est le phénomène d'interaction physique qui cause l'attraction...).
De ce fait, tous les corps tombent, dans le vide, selon la même accélération :
(loi de Galilée (Galilée ou Galileo Galilei (né à Pise le 15 février 1564 et mort à Arcetri près de Florence,...) (1564-1642)). Pour plus de détails, voir chute libre.
La masse m s'exprimant en kilogramme (Le kilogramme (symbole kg) est l’unité de masse dans le Système international...) (kg), le poids est une force et possède donc comme unité le newton (symbole N), et l'accélération (L'accélération désigne couramment une augmentation de la vitesse ; en physique,...) g sera indifféremment exprimée en N/kg ou en m/s².
La non-distinction entre masse et poids dure jusqu'au XIXe siècle (Un siècle est maintenant une période de cent années. Le mot vient du latin saeculum, i, qui...), et perdure dans le langage courant. Par exemple : « la masse corporelle d'une personne » est usuellement appelée son « poids ». Il en résulte une difficulté pédagogique, au moment où cette distinction est enseignée. L'adoption du Système international (S.I.) a permis grâce à la suppression de l'unité kilogramme-poids de résoudre partiellement cette difficulté, mais on utilise fréquemment le décanewton (daN) pour retrouver cette équivalence masse-poids sur Terre.
L'accélération de pesanteur (Le champ de pesanteur (ou plus couramment pesanteur) est un champ attractif auquel sont soumis tous...) g est l'objet d'étude de la gravimétrie. Elle varie en tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou...) point (Graphie) de la Terre, essentiellement diminuant du pôle (9,83 m/s²) à l'équateur (9,78 m/s²). En France, on prend conventionnellement la valeur de g à Paris (Paris est une ville française, capitale de la France et le chef-lieu de la région...), soit environ :
La descente de poids permet d'actionner un mécanisme tel qu'un automate (Un automate est un dispositif se comportant de manière automatique, c'est-à-dire sans...) ou une horloge. Ce type de dispositif a été remplacé par un ressort moteur (Ressort permettant d'emmagasiner de l'énergie lorsqu'il est tendu, et de la restituer lors de la...), mais est toujours utilisé pour produire de l'électricité (L’électricité est un phénomène physique dû aux différentes charges électriques de la...) (barrage hydroélectrique).
Il existe principalement deux situations dans lesquelles la notion de poids apparent est pertinente :
Le poids apparent d'un objet correspond au poids indiqué par un peson (Le peson est une balance, aussi appelé dynamomètre quand il est mécanique ; c'est donc un...) (ou tout autre instrument approprié à la mesure d'une force), quand ce poids n'est pas identique au poids « réel » de l'objet, défini comme la force due à la pesanteur.
Par exemple, si l'on pesait un objet sous l'eau (L’eau est un composé chimique ubiquitaire sur la Terre, essentiel pour tous les...), la poussée d'Archimède ferait paraître l'objet plus léger et le poids mesuré serait inférieur au poids réel. Évidemment, dans la vie (La vie est le nom donné :) quotidienne, quand on pèse un objet, la poussée d'Archimède exercée par l'air (L'air est le mélange de gaz constituant l'atmosphère de la Terre. Il est inodore et...) ambiant est à toutes fins utiles négligeable.
Pesons un objet en le suspendant à un dynamomètre (Un dynamomètre est un appareil de mesure des forces utilisant généralement un ressort dont on...). Il sera soumis à deux forces : son poids, orienté vers le bas, et la force exercée par le dynamomètre, orientée vers le haut. Quand l'objet n'accélère pas, les deux forces ont la même grandeur et le dynamomètre indique le poids réel de l'objet. Toutefois, si l'on effectue la mesure dans un ascenseur (Un ascenseur est un dispositif mobile assurant le déplacement des personnes (et des objets) en...) pendant que celui-ci se met en mouvement vers le haut, la force exercée par le dynamomètre sera supérieure au poids (du moins aux yeux d'un observateur immobile situé à l'extérieur de l'ascenseur), conformément à la deuxième loi du mouvement de Newton :
où F est la force exercée par le dynamomètre, P le poids de l'objet et a l'accélération de l'ascenseur (et du dynamomètre).
Étant donné que le poids indiqué par le dynamomètre correspond à l'intensité F de la force qu'exerce sur lui l'objet à peser (cette force étant la réaction à la force que le dynamomètre exerce sur l'objet), ce poids « apparent » est supérieur au poids réel (F > P, car a > 0).
Pour un observateur situé dans l'ascenseur, l'objet à peser apparaît évidemment immobile. En ce cas, pour expliquer que la force exercée par le dynamomètre est supérieure au poids réel de l'objet, on doit faire intervenir une force d'inertie orientée vers le bas.
Le poids normal d'une personne de 70 kg soumise à l'accélération de la pesanteur g = 9,8 m/s2est égal à mg, vaut (70 kg) (9,8 m/s2) = 686 N.
Dans un ascenseur qui décélère à 2 m/s², la personne est soumise à deux forces : d'une part son poids réel P, orienté vers le bas, et d'autre part la réaction N, orientée vers le haut, exercée sur elle par le plancher de l'ascenseur (ou le pèse-personne (Le pèse-personne (mot invariable) est un type de balance destiné à mesurer la masse...) sur lequel elle se tient). Quand l'ascenseur freine, son accélération est orientée dans le sens (SENS (Strategies for Engineered Negligible Senescence) est un projet scientifique qui a pour but...) opposé ( En mathématique, l'opposé d’un nombre est le nombre tel que, lorsqu’il est à...) à la vitesse (On distingue :), c'est-à-dire en l'occurrence vers le bas.
En orientant l'axe de référence vers le haut, on écrira donc, conformément à la deuxième loi de Newton :
On obtient un poids apparent de 546 N, inférieur au poids réel.
L'état d'impesanteur expérimenté par les spationautes est dû à la rotation de leur habitacle spatial autour (Autour est le nom que la nomenclature aviaire en langue française (mise à jour) donne...) de la Terre. Quand ce mouvement de rotation est important la force d'inertie ressentie par les astronautes peut annuler leur poids apparent, bien que leur poids réel, à 386 km d'altitude (L'altitude est l'élévation verticale d'un lieu ou d'un objet par rapport à un niveau...), ne soit qu'environ 11 % plus faible que sur Terre.