Relation entre poids et masse
Problème : Comment le poids d'un objet dépend-il de sa masse ? Peut-on en déduire l'intensité de la pesanteur g ?
Durée : 55 min · Travail en binôme
🧰 Matériel (par binôme)
- 1 dynamomètre de calibre 5 N (graduations 0,05 ou 0,1 N)
- 1 balance électronique (précision 0,1 g ou 1 g)
- 1 jeu de masses marquées à crochet (50 g à 500 g) et 3 objets du quotidien (trousse, pomme, trousseau de clés)
- 1 potence
- Tableur (facultatif)
⚠️ Sécurité
- Ne pas dépasser le calibre du dynamomètre.
- Potence stable ; ne pas laisser tomber les masses (pieds !).
🧪 Protocole
- Vérifie le zéro du dynamomètre.
- Pour chaque masse marquée : pèse-la sur la balance (masse m), puis accroche-la au dynamomètre et lis son poids P.
- Note les résultats dans le tableau ; convertis les masses en kg.
- Trace P en fonction de m.
- Pour les 3 objets du quotidien : mesure le poids au dynamomètre, puis prévois leur masse avec ton graphique, enfin vérifie à la balance.
Schéma du montage
📝 Résultats et exploitation
| m (g) | m (kg) | P (N) | P / m (N/kg) |
|---|---|---|---|
| 50 | |||
| 100 | |||
| 200 | |||
| 300 | |||
| 400 | |||
| 500 |
| Objet | P mesuré (N) | m prévue (g) | m mesurée (g) |
|---|---|---|---|
1. Quelle est la forme du graphique P = f(m) ? Que peux-tu en conclure ?
2. Calcule P / m pour chaque mesure. Que constates-tu ? Donne une valeur moyenne de g.
3. Compare tes prévisions de masse pour les objets aux mesures à la balance.
4. Sur la Lune, comment seraient les indications de la balance électronique et du dynamomètre ? (La balance électronique affiche une masse calculée à partir de la force qu'elle mesure, avec g = 9,8 N/kg.)
5. Rédige une conclusion utilisant les mots masse, poids, kilogramme, newton.