Force - Masse - Poids - Couple

La force est une action mécanique capable de provoquer un mouvement (dynamique) ou une pression (statique).
Elle s'exprime en Newtons (N).

 La force est une grandeur vectorielle, c'est-à-dire que la connaissance de son intensité ne suffit pas à la définir. Il faut également préciser son point d'application, sa ligne d'action et sa direction.

La masse est l'expression en kilogrammes (M en kg) du volume d'un corps (V en m³) en fonction de la matière dont il est constitué (μ - mu- masse volumique en kg/m³). La masse est invariable sauf traitement particulier (p.ex. désintégration atomique). M = V x μ.

Le poids est la force gravitationnelle exercée sur la masse d'un corps. Contrairement à la masse, le poids est variable et dépend de la latitude et de l'altitude du lieu où se trouve le corps.
Ainsi le poids de n'importe quel objet s'exprime (devrait s'exprimer) en Newtons. 
Dans la pratique, on se réfère à un ancien système d'unités où le poids s'exprimait en kg et  l'habitude aidant, on continue à parler de poids en kg. On dit: "je pèse 80 kg" au lieu de "j'ai une masse de 80 kg".

 Cette notion de variation du poids est plus facile à comprendre à notre époque, après les vols spatiaux et les voyages sur la Lune. Parler d'apesanteur ne choque plus personne, tant les images d'astronautes (cosmonautes, spationautes) "flottant" dans leur capsule ou station orbitale sont devenues familières. Qui ne se souvient du "petit pas" d'Armstrong sur la Lune (21 juillet 1969) et des bonds qu'il faisait avec Aldrin malgré l'imposante masse de leur scaphandre: à cause de la gravité réduite sur la Lune, leur poids était 6 fois plus faible, mais leurs muscles avaient la même puissance. 
Dans les stations orbitales, la force centrifuge dûe à la rotation de la station équilibre parfaitement la force gravitationnelle de la Terre: donc poids nul, mais pas la masse de leurs habitants bien sûr. 

Le couple est une action mécanique capable de provoquer une rotation sous l'influence de 2 forces d'intensité égale, aagissant sur 2 lignes d'acton parallèles et de sens contraire. Son moment (M) s'exprime en Newtons.mètres (N.m), il est égal au produit de l'intensité d'une force par la distance qui sépare leurs lignes d'action: M = F x d.
 Les leviers sont une application typique des couples: une force de 10N agissant à 1m d'un axe produit un couple de moment 10N.m. Exactement comme une force de 100 N agissant à 10cm de l'axe. D'où l'exclamation de Galilée: "Donnez-moi un point d'appui et je soulèverai le monde !". Plus prosaïquement, ce principe est mis en oeuvre spontanément quand on veut exercer un couple de serrage important sur un étau.

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