- Mesurer une vitesse moyenne à partir d'une distance parcourue et d'une durée chronométrée.
- Mesurer le poids d'objets de masses différentes à l'aide d'un dynamomètre.
- Tracer le graphique P = f(m) et en déduire la valeur de l'intensité de la pesanteur g.
- Distinguer expérimentalement le poids et la masse d'un objet.
Réponds avant de commencer la manipulation. Tu compareras ta prédiction à tes résultats à la fin du TP.
D'après toi, si tu accroches une masse deux fois plus grande au dynamomètre, la valeur du poids affiché sera-t-elle elle aussi deux fois plus grande ? Note ta prédiction avant de mesurer.
- Dégager une zone libre le long du parcours du mobile : personne ne doit se trouver sur sa trajectoire.
- Ne jamais dépasser la portée maximale indiquée sur le dynamomètre (risque de déformation du ressort).
- Accrocher solidement les masses marquées à la potence avant de lâcher le dynamomètre.
- Ne pas faire tomber les masses marquées : les manipuler à deux mains, au-dessus de la table.
- Ranger le matériel dans les mêmes conditions qu'à l'arrivée.
- Mobile (chariot, bille ou voiture à roues libres)
- Rampe ou plan horizontal dégagé
- Mètre ruban ou règle graduée
- Chronomètre
- Dynamomètre gradué en newtons (N)
- Potence et noix de fixation
- Jeu de masses marquées (50 g, 100 g, 150 g, 200 g, 250 g)
- Installation. Mesure et note la distance d du parcours choisi (par exemple 1,00 m ou 2,00 m), délimité par un point de départ et un point d'arrivée.
- Mesure. Lance le mobile depuis le point de départ. Déclenche le chronomètre à cet instant, puis arrête-le lorsque le mobile atteint le point d'arrivée.
- Répète la mesure deux fois de plus dans les mêmes conditions, pour un total de 3 essais.
- Calcule la vitesse moyenne de chaque essai à l'aide de la relation v = d / t, puis la moyenne des trois valeurs obtenues.
Distance du parcours : d = ……………… m
| Essai n° | 1 | 2 | 3 |
|---|---|---|---|
| Durée t (s) | |||
| Vitesse v = d/t (m/s) |
Vitesse moyenne des trois essais : vmoy = ……………… m/s
- Accroche la première masse marquée au crochet du dynamomètre suspendu à la potence.
- Lis la valeur du poids P indiquée par le dynamomètre, une fois qu'il est immobile.
- Répète l'opération avec chacune des 5 masses marquées.
- Convertis chaque masse en kilogrammes avant de compléter le tableau.
| Masse m (g) | 50 | 100 | 150 | 200 | 250 |
|---|---|---|---|---|---|
| Masse m (kg) | |||||
| Poids P (N) |
Place un point pour chaque mesure (masse en kg en abscisse, poids en N en ordonnée), puis trace la droite qui passe au mieux par ces points (elle doit passer par l'origine).
Coefficient directeur de la droite (= intensité de la pesanteur) : g = ……………… N/kg
1. Comment varie le poids d'un objet lorsque sa masse augmente ?
2. Que représente physiquement le coefficient directeur de la droite P = f(m) ? Compare ta valeur à la valeur attendue (g ≈ 9,8 N/kg).
3. Si cette expérience était réalisée sur la Lune, la masse des objets changerait-elle ? Et leur poids ? Justifie.
4. À l'aide de la relation P = m × g et de g ≈ 9,8 N/kg, calcule le poids d'un objet de masse 500 g sur Terre.
5. Un objet parcourt 1,00 m en 2,5 s. Calcule sa vitesse moyenne en m/s.
Le poids P d'un objet est lié à sa masse m par la relation P = × , où g est l'intensité de la pesanteur, qui s'exprime en et vaut environ sur Terre.
Contrairement au poids, la d'un objet ne dépend pas du lieu où il se trouve.