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Un homme debout sur le sol applique une force de 735 newtons sur le sol en dessous de lui en raison de son poids. Quelle est la masse de l’homme?
La première chose à faire est de souligner toutes les informations importantes de la question. Nous savons donc que l’homme debout sur le sol applique une force de 735 newtons sur le sol en dessous de lui. Cela est dû à son poids. Ce que l’on nous demande de faire, c’est de trouver la masse de l’homme. Nous pouvons appeler P le poids de l’homme et il est de 735 newtons. Et nous voulons trouver la masse 𝑚.
Pour ce faire, nous devons trouver une relation entre la masse d’un objet et le poids d’un objet. Dans ce cas, évidemment, l’objet est la personne. Cette relation est spécifiquement que P, le poids, est égal à la masse 𝑚 multipliée par l’intensité du champ gravitationnel 𝑔.
Soit dit en passant, cela ressemble à la deuxième loi de Newton sur le mouvement, qui est que la force 𝐹 sur un objet est égale à la masse de l’objet 𝑚 multipliée par son accélération 𝑎. Maintenant, nous savons déjà que le poids est une force. Donc, les deux sont semblables. Le poids est une force. Bien sûr, les masses de l’objet sont semblables, ce qui signifie que l’intensité du champ gravitationnel et l’accélération doivent également être similaires. C’est pourquoi le champ gravitationnel est parfois appelé accélération due à la gravité.
Quoi qu’il en soit, revenons à la question. Nous devons appliquer cette équation P est égal à 𝑚𝑔 à notre scénario ici. Puisque nous voulons connaître la masse de l’homme, nous devons réorganiser l’équation jusqu’à n’avoir que la masse d’un côté. Pour ce faire, nous pouvons diviser les deux côtés de l’équation par l’intensité du champ gravitationnel 𝑔, ce qui nous laisse avec le poids divisé par l’intensité du champ gravitationnel égale à la masse.
Maintenant, puisque l’on nous a dit dans la question que la personne est debout sur le sol, nous savons que l’intensité du champ gravitationnel que nous recherchons est celle de la Terre. Et le champ gravitationnel de la Terre est de 9,8 newtons par kilogramme. Nous remplaçons donc le poids de l’homme et l’intensité du champ gravitationnel de la Terre par leurs valeurs.
Une fois que nous avons fait cela, nous pouvons insérer les valeurs dans notre calculatrice pour trouver la masse de la personne. Nous constatons donc que l’homme pèse 75 kilogrammes et c’est la réponse à notre question.
