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?

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1 LA MECANIQUE : 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

2 I Nature de la masse et du poids 1. La masse marquée 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.

3 I Nature de la masse et du poids 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»).

4 I Nature de la masse et du poids CONCLUSION (p32) La masse (m) d un objet caractérise la quantité d atomes ou de molécules contenue dans cet objet. L unité de masse du 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.

5 : 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

6 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 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 P 1 = 1 N. L objet suspendu au dynamomètre de droite a un poids P 2 = 2 N.

7 I I Le poids est une grandeur physique 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.

8 I I Le poids est une grandeur physique CONCLUSION (p32) 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).

9 : 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

10 I I I Relation entre masse et poids 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 10N/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.

11 I I I Relation entre masse et poids CONCLUSION (p33) 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, qui varie à la surface de la Terre, est 10 N/kg.

12 : 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

13 I V Conversion d énergie 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.

14 I V Conversion d énergie 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 qui diminue jusqu au moment où elle touche le sol ; l eau ne peut plus effectuer de chute, son énergie de position est alors nulle.

15 I V Conversion d énergie 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.

16 I V Conversion d énergie 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.

17 CONCLUSION (p33) I V Conversion d énergie 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.