masse - Physique chimie au collège Lamartine

Troisièmes collège Lamartine Hondschoote
PREMIERE PARTIE:
De la gravitation à l’énergie
mécanique
Chapitre 2
Le Poids et la
masse
Mr Malfoy
Je dois savoir
la définition du poids d’un corps
distinguer le poids et la masse
la relation P = m x g
Je peux m’aider:
 Animation du CEA (la gravitation)
 Site physique collège (Différence entre
Masse et poids)
 Site physique collège (relation entre
masse et poids)
Site physique collège(exercices
corrigés)
I Introduction
Quelles sont les
caractéristiques de l’action
exercée par la terre sur des
corps en chute libre? (Doc1)
(vidéo)
Le dynamomètre
La balance
Doc2
Quel instrument
mesure:
-le poids?
-La masse?
I Introduction (suite)
Pourquoi l’homme fait il de
grands pas sur la lune ?
(doc3) (vidéo)
doc4
-En haut du barrage l’eau
semble immobile
- en bas elle met des
turbines en mouvement
-D’où vient l’énergie
produite ?
II) Le poids d’un objet
1) expérience
doc5
-au moment ou le fil brûle quelle est la force qui s’exerce sur l’objet ?
La seule force qui s’exerce est l’attraction gravitationnelle
-Quelle est la direction de cette force?
Cette force s’exerce suivant la direction verticale
-Quel est le sens de cette force ?
Cette force s’applique vers le centre de la terre
2) Définitions
Le poids est le résultat de l’attraction d’une
planète (la terre par exemple):
-c’est une force qui s’applique au centre de
gravité d’un objet
-Le poids est dirigé suivant la verticale du
lieu et vers le bas.
-Le poids se mesure en Newton à l’aide d’un
dynamomètre
3) Relation entre poids et masse (voir TP)
A l’aide du matériel dont tu dispose ou de
l’animation du site physique collège
Complète le tableau ci-dessous
masse
(Kg)
0,05
0.1
0.2
0.3
0.4
Poids
(N)
0.5
1
2
3
4
P/m
(N/Kg)
10
10
10
10
10
Que peut on en conclure sur le rapport P/m ?
Le rapport P/m est une constante
Poids (N)
0.5
O0,050
masse (Kg)
reporte les points de
mesure sur le graphique
et trace.
Que peut on en conclure
pour les deux grandeurs
représentées ? (voir
cours de mathématiques)
Ce graphique (droite passant par l’origine)
montre que les deux grandeurs poids et masse
sont proportionnelles !
La relation entre le poids et la masse
est donc :
P = m × g (avec g = 9,81)
En Newton (N)
En kilogramme (kg)
En N/kg
Je cherche P  je cache P et je lis
P=mxg
P
Je cherche m  je cache m et je lis
=
m
=
P
/
g
mxg
Je cherche g  je cache g et je lis
g=P/m
III) La distinction entre le poids et la
masse
Animation physique collège
Si ta masse est de 55,0 Kg, calcul ton poids sur différentes
planètes (doc6):
Astre
Terre
Lune
g
(N/Kg)
9,81
1,60
Poids
(N)
539,5
88,0
Jupite
r
23,1
Vénus
Mars
8,30
3,60
1270,5 456,5
198
Attention :
-la masse est une quantité de matière
-La masse est invariable (elle ne dépend pas du
lieu où l’on se trouve)
-La masse se mesure en kilogramme avec une
balance
IV) Poids et énergie
1) Le fonctionnement d’un barrage hydroélectrique
Animations du CEA: la force de l’eau et la turbine (doc7)
Vidéo d’un particulier
Sous l’effet de la
gravitation (le poids),
l’eau s’écoule d’amont
en aval.
Elle gagne de la vitesse
à mesure que l’altitude
diminue et met les
turbines en mouvement.
Plus l’eau s’écoule vite plus elle possède d’énergie (dite cinétique).
Plus le barrage est élevé plus l’eau pourra s’écouler rapidement (on dit
que l’eau possède de l’énergie liée à l’altitude ( dite de position).
2) La conservation de l’énergie mécanique (doc8)
La vitesse est nulle mais la hauteur est maximale
Ep
Ep
La vitesse augmente mais la
hauteur diminue
Ec
Ep
La vitesse est maximale mais
la hauteur est nulle
Ec
hauteur
Ep
Ec
Ec
Ep = Énergie de position
Ec = Énergie cinétique
Em = Énergie mécanique = Ec+Ep
Lors d’une chute, un objet conserve son
énergie mécanique (Em).
L’énergie cinétique (Ec) acquise (la
vitesse), compense l’énergie de position
(Ep) perdue (la hauteur).
Em = Ec + Ep