Matiere et Energie
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Univers non vivant Matière et énergie Mme Stéphanie – Mai 2011 Certaines définitions importantes (RAS 4.3) La masse : la quantité de matière d’un corps. Elle se mesure à l’aide d’une balance. Le volume : la mesure de l’espace que le corps occupe. La capacité d’un contenant: la quantité maximale de fluide que celui-ci peut contenir. La capacité s’exprime généralement en litres ou en millimètres. La masse et le poids ne sont pas la même chose. Le poids: la force de gravité exercée sur un objet. Suite... (RAS 4.3) La force: une poussée, une traction ou toute chose qui agit sur le mouvement d’un corps. La gravité: une force naturelle qui attire les corps vers le centre de la Terre. La flottabilité La flottabilité désigne la capacité d’un fluide à supporter un objet flottant dans le fluide ou sur le fluide. Les particules d’un fluide exercent une force dans une direction opposée à la force oppositionnelle. La masse volumique La masse volumique, c'est la division de la masse et du volume. La masse volumique permet de comparer toutes les substances entre elles. Nous utilisons souvent le terme densité au lieu de masse volumique. La masse volumique a deux utilités principales: * Identifier une substance * Déterminer si une substance flotte sur une autre = masse volume Formule qui permet de calculer la mv Exemple de calculs La masse d’un glaçon est 6g et son volume, 12 cm3. Calcule la masse volumique du glaçon. = masse volumique = 6g 12 cm3 = 0.5 g/cm3 Ce qui coule et ce qui flotte... L’eau peut supporter des objets dont la masse volumique est supérieure à la sienne, à la condition que la masse de ces objets soit répartie sur une surface assez grande. Ex 1 : une plateforme de forage Ex 2 : les gilets de sauvetage sont remplis d’une matière qui dont la masse volumique est très faible. Ainsi, le gilet de sauvetage diminue la masse volumique de la personne, ce qui la permet de flotter. Le principe d’Archimède Lis les pages 150 à 153 Que retiens-tu du principe d’Archimède? La poussée qui s’exerce sur un objet qui flotte sur l’eau est égale au poids de l’eau que cet objet déplace. Ainsi, la poussée ne dépend pas de l’état physique, mais de la masse volumique. http://www.brainpop.fr/category_20/subcategory_220/subjects_1 699/ ... La masse volumique de l’eau salée est supérieure à celle de l’eau douce, car les particules d’eau salée sont beaucoup plus collées. C’est pour cette raison que l’eau salée peut supporter un plus grand poids que l’eau douce. La pression Chaque fois que tu t’appuies contre un mur, tu exerces une pression sur celui-ci. La pression est la mesure de la force qui agit perpendiculairement à une surface. Ex: Si le mur était en crème fouettée, ta main passerait au travers. Si on augmente la force, la pression augmente également. Le principe de Pascal Plus la force (poussée) exercée sur un objet est grande, la pression exercée sur celui-ci sera plus grande. Un sous-marin fonctionne selon la poussée d'Archimède. Il est capable de naviguer en surface, comme un bateau. En se remplissant partiellement d'eau, il devient plus lourd que l'eau qu'il déplace et s'enfonce dans la mer. Le principe de Bernoulli Le principe de Bernouilli explique que la pression est faible à l’endroit où l’air (le vent) se déplace plus rapidement. Ceci étant dit, la pression est élevée là où l’air (le vent) se déplace lentement. http://www.youtube.com/watch?v=6SMSZxZOD3g Exemple du principe de Bernouilli Quand l'eau chaude tombe dans le fond de la douche, l'air se réchauffe et monte dans celle-ci. Sa vitesse augmente et sa pression diminue (elle devient donc plus basse qu'à l'extérieur). L'air du dehors peut alors pousser sur le rideau, vers l'intérieur. Le tissu se colle joyeusement sur la partie de notre corps la plus proche. Lois de Newton Première loi de Newton : Principe de l’inertie « Tout corps persévère dans l'état de repos ou de mouvement uniforme en ligne droite dans lequel il se trouve, à moins que quelque force n'agisse sur lui, et ne le contraigne à changer d'état. » Deuxième loi de Newton : Principe fondamental de la dynamique de translation « Un corps de masse m (constante) : l'accélération subie par un corps dans un référentiel galiléen est proportionnelle à la résultante des forces qu'il subit, et inversement proportionnelle à sa masse m. » Troisième loi de Newton : Principe des actions réciproques « Tout corps A exerçant une force sur un corps B subit une force d'intensité égale, de même direction mais de sens opposé, exercée par le corps B ». L’équilibre des forces Un corps est en équilibre, lorsqu’il est soumis à des forces dont les effets se compensent. Lorsqu’un solide est soumis à deux forces, alors on constate qu’il y a équilibre lorsque : les deux forces ont la même direction les deux forces ont la même intensité les deux forces sont de sens opposés Ainsi on peut dire : Deux forces de même direction, de même intensité et de sens opposés se compensent. Les types de forces Force de flexion Force de traction Force de compression Force de torsion Force de cisaillement
