Chapitre 2 : Poids et masse (p 26)

Chapitre 2 : Poids et masse (p 26)
I- Nature de la masse et du poids
Activité 1 : Le poids et la masse sont-ils de même nature ?
Activité 1 page 28 du livre.
Documents : observe les documents page 28.
Questions : réponds aux questions 1 à 5 page 28.
1. La masse marquée de 500 g est celle qui contient le plus d’atomes de métal.
2. La grandeur physique qui exprime la quantité de matière présente dans un objet est la
masse de cet objet : son unité est le kilogramme (kg).
3. La masse d’un objet ne change pas si cet objet est déplacé car la quantité de matière
(atomes et/ou molécules) que contient cet objet ne varie pas. La masse d’un objet est
indépendante du lieu où il se trouve.
4. Le fil qui supporte l’objet est tendu parce que la Terre exerce sur l’objet une action
attractive à distance.
5. La Terre exerce une action attractive à distance sur tout objet situé à sa surface ou proche
d’elle : cette action est appelée poids. Le poids des masses marquées posées sur la table est
responsable du fait que ces objets restent posés sur la table (en l’absence de gravité, les
objets « flotteraient »).
Pour conclure : question page 28.
CONCLUSION : (p. 32)
- La masse (m) d’un objet caractérise la quantité d’atomes ou de molécules contenue dans cet
objet.
L’unité de masse su système international est le kilogramme (kg).
La masse reste constante quel que soit le lieu.
- Le poids d’un objet est l’action à distance qu’exerce la Terre sur cet objet.
II- Le poids est une grandeur physique
Activité 2 : Comment l’attraction terrestre s’exerce-t-elle sur un corps ?
Activité 2 page 29 du livre.
Expériences : observe les expériences page 29.
Observation : réponds aux questions 1 à 4 page 29.
1. La direction du fil qui supporte l’objet est verticale. Le sens de la chute est du haut vers le
bas.
2. Le poids d’un objet se mesure avec un dynamomètre. L’unité de poids est le Newton (N).
3. Sur le dynamomètre de gauche (doc C), l’intervalle entre deux graduations correspond à
0,05 N. Sur celui de droite, l’intervalle entre deux graduations correspond à 0,1 N.
4. L’objet suspendu au dynamomètre de gauche a un poids P1 = 1,0 N.
L’objet suspendu au dynamomètre de droite a un poids P2 = 2,0 N.
3ème
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Chapitre 2
Interprétation : réponds aux questions 5 à 7 page 29.
5. L’action attractive de la Terre s’exerce selon la verticale du lieu. Elle est dirigée vers le
centre de la Terre, ce qui entraine un mouvement du haut vers le bas des objets soumis à
cette action et situés au voisinage de la Terre.
6. La bille chute car elle est soumise à l’action attractive à distance de la Terre, ce qui se
manifeste par le mouvement de chute de la bille. Le ressort s’allonge sous l’action de la
masse suspendue attirée par la Terre.
7. La Terre exerce une action attractive à distance sur tout objet situé à son voisinage: cette
action est appelée poids de l’objet.
Pour conclure : question page 29.
CONCLUSION : (p. 32)
- Le poids d’un objet situé au voisinage de la Terre est une action qui s’exerce selon la verticale
du lieu vers le bas.
- Le poids est mesuré avec un dynamomètre : l’unité de poids est le newton (N).
Exercice n°13 p. 37
III- Relation entre masse et poids
Activité 3 : Existe-t-il une relation entre la masse et le poids d’un corps ?
Travaux Pratiques : Activité 3 page 30 du livre.
Expériences : expériences page 30.
Exploitation : trace la courbe sur papier millimétré.
Interprétation : réponds aux questions 1 à 4 page 30.
1. L’ensemble des points obtenus sur le graphique est aligné sur une même droite, qui passe
par l’origine.
2. Les valeurs du poids et de la masse sont proportionnelles.
3. On constate que le rapport P/m est constant et voisin de 10 N/kg quelle que soit la mesure
réalisée.
4. La relation mathématique liant le poids P (en newton) d’un objet et sa masse (en kg) est :
P = m x g où g est l’intensité de la pesanteur.
Pour conclure : question page 30.
CONCLUSION : (p. 33)
- La relation mathématique entre le poids P et la masse m d’un objet est : P = m x g
Avec P en newtons (N), m en kilogrammes (kg) et g en newtons/kilogrammes (N/kg).
- La grandeur g est l’intensité de la pesanteur : sa valeur approchée est 10 N/kg.
- La valeur de g varie avec le lieu, donc la valeur du poids varie avec le lieu.
Exercices n°8 p. 36 et n°14, 15, 16, 17 p. 38
3ème
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Chapitre 2
IV- Conversion d’énergie
Activité 4 : Pourquoi l’eau d’un barrage acquiert-elle de la vitesse au cours de sa chute ?
Activité 2 page 31 du livre.
Expériences : observe les expériences page 31.
Observation : réponds aux questions 1 à 2 page 31.
1. La Terre exerce sur l’eau une action attractive à distance qui est responsable du
mouvement de chute de l’eau.
2. Les pales du moulin de gauche, situées en hauteur, tournent moins rapidement que les
pales du moulin de droite, situées en bas.
L’eau chute avec une vitesse qui augmente au fur et à mesure de sa chute.
Interprétation : réponds aux questions 3 à 6 page 31.
3. Du fait de sa position par rapport au sol, l’eau possède un certaine énergie, appelée énergie
de position. C’est la présence de la Terre près de l’eau qui fait que l’eau peut
potentiellement effectuer un mouvement. Tout au long de sa chute, l’eau possède toujours
cette énergie. Elle l’a perd au moment où elle touche le sol ; l’eau ne peut plus effectuer de
chute, son énergie de position est alors nulle.
4. Au cours de sa chute l’eau acquiert de l’énergie de mouvement, appelée énergie cinétique,
qui traduit le fait que la vitesse de l’eau augmente au cours de sa chute. Elle provient de la
conversion de l’énergie de position en énergie cinétique.
5. La somme des énergies de position et cinétique est appelée énergie mécanique.
6. Au cours de la chute de l’eau, l’énergie mécanique de l’eau reste constante, car la
diminution d’énergie de position est exactement compensée par l’augmentation d’énergie
cinétique.
Pour conclure : question page 31.
CONCLUSION : (p. 33)
- Un objet au voisinage de la Terre possède une énergie de position. S’il chute, son énergie de
position diminue tandis que l’énergie cinétique due à sa vitesse augmente : l’énergie de position
est convertie en énergie cinétique.
- La somme de l’énergie de position et de l’énergie cinétique, appelée énergie mécanique, reste
constante au cours de la chute.
Exercice n°10 p. 37
3ème
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Chapitre 2