La matière est tout ce qui possède une masse et occupe une place dans l'espace, appelée volume. Tout ce qui nous entoure est constitué de matière : l'air que nous respirons, l'eau, les roches, les plantes, les animaux, les objets fabriqués par l'être humain et même notre propre corps.

En physique, on cherche à comprendre comment la matière se comporte : comment elle se déplace, comment elle exerce des forces, comment elle échange de l'énergie ou comment elle réagit à la chaleur, à la lumière ou à l'électricité. La composition de la matière est étudiée plus en détail en chimie.

La matière peut se présenter sous plusieurs états physiques. Le plus souvent, on distingue les états solide, liquide et gazeux. Dans des conditions particulières, il existe aussi un quatrième état appelé plasma.

• Un solide possède une forme et un volume propres. Exemple : une pierre ou un livre.
• Un liquide conserve son volume mais prend la forme du récipient qui le contient. Exemple : l'eau.
• Un gaz ne possède ni forme ni volume propres et remplit tout l'espace disponible. Exemple : l'air.
• Un plasma est un gaz porté à une très haute température. On le trouve notamment dans les étoiles ou les éclairs.

Les changements d'état sont des transformations physiques. La matière reste la même, mais son aspect change. La glace peut fondre pour devenir de l'eau liquide, puis s'évaporer sous forme de vapeur. À l'inverse, la vapeur peut se condenser en eau liquide, puis geler pour redevenir de la glace.

Chaque objet possède une masse, qui représente la quantité de matière qu'il contient. La masse se mesure en kilogrammes (kg) ou en grammes (g) à l'aide d'une balance. Contrairement au poids, la masse ne dépend pas de l'endroit où l'on se trouve.

Le volume correspond à la place occupée par un objet. Il peut être mesuré en mètres cubes (m³), en litres (L) ou en millilitres (mL). Deux objets de même volume peuvent avoir des masses très différentes.

La relation entre la masse et le volume est appelée la masse volumique. Une matière très dense, comme le plomb, possède une masse importante pour un petit volume. À l'inverse, un matériau comme le liège ou le polystyrène est beaucoup moins dense.

La matière est constamment soumise à des forces. La gravité attire les objets vers le sol, les frottements ralentissent les mouvements et la pression peut comprimer ou déformer certains matériaux. Ces phénomènes sont étudiés par la physique.

Comprendre les propriétés de la matière permet d'expliquer de nombreux phénomènes du quotidien : pourquoi un bateau flotte, pourquoi un ballon se gonfle, pourquoi un métal se dilate lorsqu'il est chauffé ou pourquoi certains matériaux sont solides alors que d'autres sont souples.

Les états de la matière

La matière peut exister sous différents états physiques. Les trois principaux sont l'état solide, l'état liquide et l'état gazeux. Certains phénomènes particuliers permettent également d'obtenir d'autres états, comme le plasma.

L'état d'une matière dépend principalement de la température et de la pression. Lorsque l'une de ces grandeurs change, la matière peut changer d'état sans que sa nature chimique soit modifiée.

• Un solide possède une forme et un volume propres. Ses particules sont très rapprochées et restent presque immobiles.
• Un liquide possède un volume propre, mais prend la forme du récipient qui le contient. Ses particules peuvent glisser les unes sur les autres.
• Un gaz n'a ni forme ni volume propres. Il occupe tout l'espace disponible et ses particules sont très éloignées les unes des autres.

Dans certaines conditions extrêmes, un gaz peut devenir un plasma. Les particules y sont tellement énergétiques que les atomes perdent une partie de leurs électrons. Le Soleil, les étoiles et les éclairs sont principalement constitués de plasma.

La matière peut passer d'un état à un autre lors d'un changement d'état, par exemple lorsqu'un glaçon fond ou que de l'eau bout. Ces transformations seront étudiées plus en détail dans un autre chapitre.

Comprendre les états de la matière permet d'expliquer de nombreux phénomènes de la vie quotidienne, comme la formation des nuages, la cuisson des aliments, le fonctionnement d'un réfrigérateur ou encore les propriétés des matériaux utilisés dans l'industrie.