Une chaise est un objet. La chaise est composée de plusieurs matières, plusieurs substances

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1 1. Matière et objet. Une chaise est un objet. La chaise est composée de plusieurs matières, plusieurs substances La chaise sur laquelle vous êtes assis est composée des matières suivantes :.. Certains objets sont formés d une seule sorte de matière ; un clou par ex. est fait d une seule matière : Une bille de verre et une bille de fer sont des objets différents. Elles ont la même.. mais sont fabriquées dans des. différentes. Les objets se distinguent donc par leur forme, leurs mesures, la matière qui les compose, le volume qu ils occupent. Par exemple, les objets faits de métal ont une autre couleur, sont plus lourds et font un autre bruit lorsqu on les touche que les objets de même forme en PVC. Le métal conduit l électricité, le pvc pas ; le métal est plus dur et a un point de fusion plus élevé que le pvc. Chaque matière a des propriétés spécifiques. Retenons. Un objet est fabriqué d une ou plusieurs sortes de matières ou substances. Chaque matière a des propriétés propres. 2. Matière et états. Rappel : la matière existe sous 3 états : solide liquide gazeux (il existe aussi l état de plasma, ) 3. Matière et volume. Certains objets sont grands et d autres sont petits. Pour avoir une idée de la grandeur d un objet, on peut en déterminer le volume. Le volume est la mesure de l espace occupé par ce corps. Le volume est une grandeur physique ( il se mesure). Symbole : V Unité S.I. : le mètre-cube (m3) Autre unité : Pour les liquides on utilise souvent le litre (l) comme unité. Conversion d unité ( à connaître) : 1 l = 1 dm3 1 cm 3 = 1 cm 1 cm 1cm = 0,1 dm 0,1 dm 0,1 dm = 0,001 dm3 = 0,001 l = 1 ml 1 m³ = 1000 dm³ 1 dm³ = 1000 cm³ 1 cm³ = 1000 mm³

2 Instruments de mesure : Le volume des solides réguliers est calculé en mesurant les longueurs nécessaires à l aide d instruments de mesure de longueur (voir formule de volume pour le calcul de volumes de corps de forme régulière) Le volume d un liquide peut-être déterminé par un cylindre gradué (1), un bécher gradué (2), un matra (3), une pipette (4), une burette(5) ou une seringue graduée (6). Le volume de solide à forme irrégulière est déterminé par immersion dans un liquide ; en effet, le volume de liquide déplacé égale le volume du corps immergé. Le volume d un gaz se trouvant dans un récipient fermé est égal au volume interne de récipient. Remarque : le volume d un corps n est pas lié à sa forme. Des objets différents peuvent avoir le même volume en ayant une forme différente. Exemple : Un même morceau de pâte à modeler peut avoir des formes différentes mais son volume reste inchangé. Retenons : La matière occupe un espace. Le volume est la mesure de l espace qu occupe un corps. Quelques exemples et ordres de grandeurs : Corps Seringue (contenance) Bouteille Homme adulte Volume 50 ml 1,5 dm³ 70 dm³ Salle de classe ~* 250 m³ Pétrolier ~ m³ Pyramide «Cheops» de Gizeh ~ m³ 4. Matière et masse Rappels : La masse d un corps est la quantité de matière qui le compose. La masse d un objet se mesure avec une balance. Le symbole de la masse est m L unité S.I. de la masse est le kilogramme, symbolisé par kg. Conversions d unités : 1 t(onne) = 10³ kg 1 kg = 10³ g 1 g = 10³ mg 1 mg = 10³ µg La masse d un corps dépend du nombre de molécules et de la masse de chacune de celles-ci. Historique : kilogramme-étalon En 1791 l Assemblée nationale française avait choisi comme unité de masse celle de 1 dm3 d eau. Aujourd hui l unité internationale de masse, le kilogramme, est définie comme étant la masse d un cylindre en platine iridié, appelé le kilogramme-étalon. Il est conservé au Bureau International des Poids et Mesures au Pavillon de Breteuil à Sèvres, près de Paris. Le Service Métrologie Scientifique (SMD) du SPF Economie, P.M.E., Classes moyennes et Energie est, en Belgique, le détenteur de l'étalon national de masse, en l'occurrence le prototype n 37, en platine iridié.

3 Ordres de grandeurs de masses : Corps Masse Cheveu 0,1 mg Mouche 20 mg (= 0,020 g) Noix 1 g 1 l d air 1,3 g 1 l d eau 1 kg Homme adulte 75 kg Éléphant 3 t Baleine 100 t Pyramide «Cheops» de Gizeh t La Terre 5, kg Le Soleil 1, kg 5. Masse volumique. Situation-problème 1 : En déplaçant deux panneaux de mêmes dimensions, deux ouvriers constatent que s ils déplacent le premier avec facilité, ils éprouvent beaucoup de difficultés à déplacer le second. Emets des hypothèses pour expliquer cette différence. Situation-problème 2 : Tu as certainement déjà entendu dire : «le fer est plus lourd que le plastique.» Commente cette phrase et complète-la si nécessaire.

4 Expériences de mise en évidence: La masse et le volume seuls peuvent-ils caractériser un corps? Expérience 1 : a) Plaçons des objets de matériaux différents, mais de même volume sur une balance. => Observation : les corps de même volume ont des masses différentes. b) Comparons le volume d objets formés de matériaux différents mais de même masse. => Observation : Les corps de même masse ont des volumes différents. Conclusion : La masse et le volume seuls ne peuvent pas caractériser un corps. Expérience 2 : Existe-t-il une relation entre la masse et le volume? Formule une hypothèse : a) l eau Mesurons donc la masse et le volume pour des corps de même matière. Méthode scientifique : paramètres Si on veut déterminer la relation entre deux grandeurs, toutes les autres grandeurs doivent être maintenues constantes. masse m (g) volume V (cm³) b) l aluminium masse m (g) volume V (cm³) Représentation graphique : Remarque : le facteur «matière» a été maintenu constant. Quelle est la variable dépendante?. Quelle est la variable indépendante?

5 Masse volumique - densité Date : Analyse du graphique : nous dirons que l on a réalisé un graphique d évolution de la masse en fonction du volume. la représentation graphique de la masse en fonction du volume est une demi- droite dont l origine est le point (0,0). Les grandeurs masse et volume sont donc des grandeurs directement proportionnelles. (cela signifie que si le volume double, la masse double.) Le rapport entre la masse et le volume est donc constant. k signifie une constante.

6 Masse volumique - densité Date : pour l eau et pour l aluminium. Notez les valeurs dans la 3ème colonne Calculons le rapport des tableaux précédents. Pour des corps formés du même matériau, la masse et le volume sont directement proportionnels. Cela signifie que le rapport de leur masse et Conclusion : de leur volume est constant. Masse volumique Le rapport de la masse et du volume d objets composés de la même matière est constant. Cette constante sera différente pour des objets composés de matières différentes. Par exemple : matière volume V (cm³) masse (g) aluminium fer méthanol cuivre pétrole 9,0 5, ,0 20, ( ) Le rapport masse/volume dépend bien de la nature de la matière dont est composé le corps. Ce rapport est appelé la masse volumique de cette matière. Définition : On appelle masse volumique d un corps le quotient entre la masse m et le volume V du corps Notation : La masse volumique a pour symbole (la lettre grecque rhô) FORMULE : Grandeur physique masse volumique Symbole masse volume m V Unité S.I. kg m³

7 Masse volumique - densité Unités : Date : unité de la masse volumique = Unités usuelles : ou ex : fer = 7,87 Conversions : 1 = 7870 La masse volumique d une matière dépend/ ne dépend pas 1 de la nature de la matière. La masse volumique est / n est pas1 une grandeur grâce à laquelle on peut déterminer la nature de la matière. La masse volumique est / n est pas 1 une caractéristique de la matière. Intérêts de la masse volumique : La masse volumique permet de classer les matériaux. Si tu connais le volume de l objet et la masse volumique de la matière qui le compose, tu peux calculer sa masse. m = Si tu connais la masse de l objet et la masse volumique de la matière qui le compose, tu peux calculer son volume. V = Voir fiche-outil : transformations de formules 6. Densité L importance de l eau sur terre nous amène à comparer la masse volumique des matières à celle de l eau. Ce rapport est appelé densité de la matière. Formule : dmatière = ex : dmercure = = = 13,6 On peut donc dire que le mercure est 13,6 fois plus lourd qu un même volume d eau. La densité d une substance est un nombre sans unité. Remarque : Les gaz ont une densité très faible par rapport à l eau. On les compare généralement à l air.