TP de physique : Relation entre la masse et le poids

TP de physique : Relation entre la masse et le poids
3e
2009-2010
Objectif du TP : Le but du TP sera de déterminer la relation sur la planète Terre entre la masse et le poids
d'un objet.
I) Mesure de masse et de poids :
I-1) Mesure de la masse d'un objet :
La masse m d'un objet est une grandeur physique universelle qui se mesure en kilogrammes (kg) à l'aide
d'une balance.
Bouton TARE qui permet
de remettre a zéro la
balance après y avoir
déposé un objet.
Bouton on-off
Affichage de la masse
en grammes (g)
A l'aide de la balance fournie, mesurer la masse d'un objet quelconque. Noter la valeur trouvée :
Objet (masse marquée 200) : m = 200 g
I-2) Mesure du poids d'un objet :
Le poids P d'un objet est une force qui se mesure en newton (N) à l'aide d'un
dynamomètre.
Le dynamomètre est constitué d'un ressort relié à une jauge sur laquelle on peut
accrocher divers objets par le biais d'un crochet. En fonction de la position de la
jauge, on peut lire la valeur du poids de l'objet sur la graduation du
dynamomètre.
Ressort
Jauge
A l'aide du dynamomètre, mesurer le poids d'un objet quelconque.
Graduations
Objet (masse marquée 200) : P = 2 N
Crochet
II) Relation entre la masse et le poids sur Terre :
• En utilisant les masses marquées, ou divers autres objets, mesurer à chaque fois la masse et
le poids de ces objets. Compléter le tableau de mesures ci-dessous.
Objet ou valeur de
la masse marquée
2
5
10
20
50
100
200
Masse m en kg
0,002
0,005
0,01
0,02
0,05
0,1
0,2
Poids P en N
0,02
0,05
0,1
0,2
0,5
0,95
2
•
Tracer sur une feuille de papier millimétrée la courbe du poids en fonction de la masse (P =
f(m)). On placera le poids en ordonnée et la masse en abscisse.
Voir le corrigé de la courbe
•
Questions :
1- Comment varie le poids lorsque la masse augmente ?
Le poids augmente lorsque la masse augmente.
2- Quelle est la forme de la courbe du poids en fonction de la masse ?
La courbe du poids en fonction de la masse est une droite qui passe par l'origine.
3- Que peut-on en déduire ?
On en déduit que le poids est proportionnel à la masse.
4- Calculer pour chacune des mesures le rapport
Le rapport
P
. Comment varie-t-il ?
m
P
est constant et vaut 10.
m
5- Le coefficient de proportionnalité, désigné par la lettre g, est appelé intensité de la pesanteur.
Écrire l'expression du poids P en fonction de la masse m et de l'intensité de la pesanteur g.
L'expression de P est P = m×g
6- En déduire la valeur numérique de g.
On en déduit que g = 10