LA MECANIQUE

Chapitre 2 : Poids et masse (p 26)

I – Nature de la masse et du poids

Le poids et la masse sont-ils de même nature ?

Activité 1 p 28

Observation des documents

Réponse aux questions 1 à 5

Chapitre 2

I – Nature de la masse et du poids

1. La masse marquée 500 g est celle qui contient leplus d’atomes de métal.

2. La grandeur physique qui exprime la quantité dematière présente dans un objet est la masse decet objet : son unité est le kilogramme (Kg).

3. La masse d’un objet ne change pas si cet objetest déplacé car la quantité de matière (atomeset/ou molécules) que contient cet objet ne variepas. La masse d’un objet est indépendante dulieu où il se trouve.

Chapitre 2

I – Nature de la masse et du poids

4. Le fil qui supporte l’objet est tendu parce quela Terre exerce sur l’objet une actionattractive à distance.

5. La Terre exerce une action attractive àdistance sur tout objet situé à sa surface ouproche d’elle : cette action est appelée poids.Le poids des masses marquées posées sur latable est responsable du fait que ces objetsrestent posés sur la table (en l’absence degravité, les objets « flotteraient »).

Chapitre 2

I – Nature de la masse et du poids

CONCLUSION (p32)

La masse (m) d’un objet caractérise la quantitéd’atomes ou de molécules contenue dans cetobjet.

L’unité de masse du système international est lekilogramme (kg).

La masse reste constante quel que soit le lieu.

Le poids d’un objet est l’action à distancequ’exerce la Terre sur cet objet.

Chapitre 2

Chapitre 2 : Poids et masse (p 26)

I I – Le poids est une grandeur physique

Comment l’attraction terrestre s’exerce-t-elle sur un corps ?

Activité 2 p 29

Observation des documents et réponse aux questions 1 à 4

Interprétation et réponse aux questions 4 à 7

Je conclue

Chapitre 2

I I – Le poids est une grandeur physique

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 undynamomètre. L’unité de poids est le Newton (N).

3. Sur le dynamomètre de gauche (doc C), l’intervalleentre deux graduations correspond à 0,05 N. Surcelui de droite, l’intervalle entre deux graduationscorrespond à 0,1 N.

4. L’objet suspendu au dynamomètre de gauche a unpoids P1 = 1 N.

L’objet suspendu au dynamomètre de droite a unpoids P2 = 2 N.

Chapitre 2

I I – Le poids est une grandeur physique

5. L’action attractive de la Terre s’exerce selon laverticale du lieu. Elle est dirigée vers le centre de laTerre, ce qui entraine un mouvement du haut vers lebas des objets soumis à cette action et situés auvoisinage de la Terre.

6. La bille chute car elle est soumise à l’actionattractive à distance de la Terre, ce qui se manifestepar le mouvement de chute de la bille. Le ressorts’allonge sous l’action de la masse suspendue attiréepar la Terre.

7. La Terre exerce une action attractive à distance surtout objet situé à son voisinage: cette action estappelée poids de l’objet.

Chapitre 2

I I – Le poids est une grandeur physique

CONCLUSION (p32)

Le poids d’un objet situé au voisinage de la Terreest une action qui s’exerce selon la verticale dulieu vers le bas.

Le poids est mesuré avec un dynamomètre :l’unité de poids est le newton (N).

Chapitre 2

Chapitre 2 : Poids et masse (p 26)

I I I – Relation entre masse et poids

Existe-t-il une relation entre la masse et le poids d’un corps ?

Travaux pratiques

Je réalise l’expérience décrite p 30

Je trace la courbe sur papier millimétré

J’interprète les résultats en répondant aux questions 1 à 4

Chapitre 2

I I I – Relation entre masse et poids

1. L’ensemble des points obtenus sur le graphique estaligné sur une même droite, qui passe par l’origine.

2. Les valeurs du poids et de la masse sontproportionnelles.

3. On constate que le rapport P/m est constant etvoisin de 10N/kg quelle que soit la mesure réalisée.

4. La relation mathématique liant le poids P (ennewton) d’un objet et sa masse (en kg) est :

P = m x g

où g est l’intensité de la pesanteur.

Chapitre 2

I I I – Relation entre masse et poids

CONCLUSION (p33)

La relation mathématique entre le poids P et lamasse 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 : savaleur approchée, qui varie à la surface de laTerre, est 10 N/kg.

Chapitre 2

Chapitre 2 : Poids et masse (p 26)

I V – Conversion d’énergie

Pourquoi l’eau d’un barrage acquiert-elle de la vitesse au cours de sa chute ?

Activité 4 p 31

J’observe les documents p 31 et je réponds aux questions 1 et 2

J’interprète en répondant aux questions 3 à 6

Chapitre 2

I V – Conversion d’énergie

1. La Terre exerce sur l’eau une action attractiveà distance qui est responsable du mouvementde chute de l’eau.

2. Les pales du moulin de gauche, situées enhauteur, tournent moins rapidement que lespales du moulin de droite, situées en bas.L’eau chute avec une vitesse qui augmente aufur et à mesure de sa chute.

Chapitre 2

I V – Conversion d’énergie

3. Du fait de sa position par rapport au sol, l’eaupossède un certaine énergie, appelée énergiede position. C’est la présence de la Terre prèsde l’eau qui fait que l’eau peutpotentiellement effectuer un mouvement.Tout au long de sa chute, l’eau possèdetoujours cette énergie qui diminue jusqu’aumoment où elle touche le sol ; l’eau ne peutplus effectuer de chute, son énergie deposition est alors nulle.

Chapitre 2

I V – Conversion d’énergie

4. Au cours de sa chute l’eau acquiert del’énergie de mouvement, appelée énergiecinétique, qui traduit le fait que la vitesse del’eau augmente au cours de sa chute. Elleprovient de la conversion de l’énergie deposition en énergie cinétique.

5. La somme des énergies de position etcinétique est appelée énergie mécanique.

Chapitre 2

I V – Conversion d’énergie

6. Au cours de la chute de l’eau, l’énergiemécanique de l’eau reste constante, car ladiminution d’énergie de position estexactement compensée par l’augmentationd’énergie cinétique.

Chapitre 2

I V – Conversion d’énergie

CONCLUSION (p33)

Un objet au voisinage de la Terre possède uneénergie de position. S’il chute, son énergie deposition diminue tandis que l’énergie cinétiquedue à sa vitesse augmente : l’énergie de positionest convertie en énergie cinétique.

La somme de l’énergie de position et del’énergie cinétique, appelée énergie mécanique,reste constante au cours de la chute.

Chapitre 2