Auteurs: Daniel GENELLE (Maths-Sciences)                              (Optimisé pour Mozilla Firefox.)  

I) Ojectif:
II) Matériel:
III) Données :
IV) Protocole expérimental :
V) Observations :
VI) Explications :

L’objectif de ce T.P. est de montrer l’existence d’une relation entre poids et masse et d’en proposer la formule.

- Un support (potence) muni d’une tige perpendiculaire
- Un dynamomètre
- Cinq objets que l’on peut suspendre étiquetés A, B, C, D et E
- Une balance de précision ( au dg)

La masse d’un corps est une grandeur invariable qui dépend de la quantité de matière. Elle se mesure avec une balance. La terre exerce sur tout objet une action à distance répartie sur l’ensemble des points de l’objet. Le poids P est la force unique équivalente à l’action de la terre sur l’objet.

Les cinq objets sont supposés être sur une balance au dixième, leur masse est affichée. Attention, les objets sont emballés de façon à avoir la même présentation extérieure, mais les matériaux de fabrication sont différents. Leur masse n'est donc pas proportionnelle à leur taille. Pour accrocher chaque masse au dynamomètre, il suffit de cliquer une fois sur celle-ci. Lorsque la masse est accrochée, son poids apparait.

a) Déterminer la masse en gramme de chaque objet à l'aide de la balance.       
       Les erreurs sont mises en évidence par la couleur rouge donnée à celles-ci...

Objet A	Objet B	Objet C	Objet D	Objet E
MA =	MB =	MC =	MD =	ME =

b) Classer les objets du plus léger au plus lourd. Effectuer les conversions pour obtenir les masses m en kilogramme et reporter les résultats dans le tableau ci-dessous (Ne pas arrondir).
c) Suspendre chaque objet au crochet du dynamomètre et noter son poids P (en newton) dans le tableau ci-dessus.
d) Compléter pour chaque objet le rapport P/m dans le tableau ci-dessus.       
       Les erreurs sont mises en évidence par la couleur rouge donnée à celles-ci...

Objet
Masse m (en kg)
Poids P (en N)
Rapports   P   ━━━   m   (en N/kg)     (Arrondir au centième.)

e) Pour chaque objet, placer les coordonnées (m ; P) qui le représentent dans le repère ci-dessous.       

         

Compléter le texte.       
       Les erreurs sont mises en évidence par la couleur rouge donnée à celles-ci...

Les rapports

P   ━━━

m

sont trés différents pratiquement égaux: leur valeur est environ égale à (Calculer leur moyenne arrondie au centième.). Les points sur le graphique ne sont pas alignés sont alignés.Le poids et la masse sont des grandeurs inversement proportionnelles proportionnelles. On désigne le quotient

P   ━━━

m

par la lettre g, on écrit

P   ━━━

m

= g.
On peut donc écrire P = m/g m.g. P s’exprime en N, m en kg et g en N/kg.

☺ En un même lieu, l’intensité du poids d’un objet et la masse de cet objet sont reliés par la relation : P = m . g      g est appelé intensité de pesanteur et est donnée en N/kg.

L’intensité de la pesanteur, g, dépend du lieu. Elle vaut environ 9,8 N/kg à la surface de la terre, mais seulement 1,6 N/kg à la surface de la lune. Attention, il ne faut pas confondre poids et masse, la masse d’un objet se mesure avec une balance, elle caractérise la quantité de matière qui le constitue. Elle ne dépend pas de l’endroit où se trouve l’objet, elle est invariable alors que le poids d’un objet est lié à l’attraction terrestre et dépend du lieu.

Quelques valeurs de g en fonction du lieu.

Lieu	Équateur	Paris	Pôle	550 km d'altitude
Valeur	g = 9,78 N/kg	g = 9,81 N/kg	g = 9,83 N/kg	g = 8,44 N/kg
Lieu	Lune	Mars	Saturne	Jupiter
Valeur	g = 1,6 N/kg	g = 3,7 N/kg	g = 10,5 N/kg	g = 25 N/kg