PREMIERE PARTIE: De la gravitation à l’énergie mécanique

1. Troisièmes collège Lamartine Hondschoote PREMIERE PARTIE:De la gravitation à l’énergie mécanique Chapitre 2 Le Poids et la masse Mr Malfoy

2. Øla définition du poids d’un corps • distinguer le poids et la masse • la relation P = m x g Je dois savoir

3. Animation du CEA (la gravitation) • Site physique collège(Différence entre Masse et poids) • Site physique collège(relation entre masse et poids) • Site physique collège(exercices corrigés) Je peux m’aider:

4. Quelles sont les caractéristiques de l’action exercée par la terre sur des corps en chute libre? (Doc1) (vidéo) I Introduction • Doc2 • Quel instrument mesure: • le poids? • La masse? La balance Le dynamomètre

5. Pourquoi l’homme fait il de grands pas sur la lune ? (doc3) (vidéo) I Introduction (suite) • doc4 • En haut du barrage l’eau semble immobile • en bas elle met des turbines en mouvement • D’où vient l’énergie produite ?

6. 1) expérience II) Le poids d’un objet doc5 • au moment ou le fil brûle quelle est la force qui s’exerce sur l’objet ? • Quelle est la direction de cette force? • Quel est le sens de cette force ? La seule force qui s’exerce est l’attraction gravitationnelle Cette force s’exerce suivant la direction verticale Cette force s’applique vers le centre de la terre

7. 2) Définitions • Le poids est le résultat de l’attraction d’une planète (la terre par exemple): • c’est une force qui s’applique au centre de gravité d’un objet • Le poids est dirigé suivant la verticale du lieu et vers le bas. • Le poids se mesure en Newton à l’aide d’un dynamomètre

8. masse (Kg) 0,05 0.1 0.2 0.3 0.4 Poids (N) P/m (N/Kg) 3) Relation entre poids et masse (voir TP) A l’aide du matériel dont tu dispose ou de l’animation du site physique collège Complète le tableau ci-dessous 0.5 1 2 3 4 10 10 10 10 10 Que peut on en conclure sur le rapport P/m ? Le rapport P/m est une constante

9. Poids (N) 0.5 masse (Kg) O O 0,050 reporte les points de mesure sur le graphique et trace. Que peut on en conclure pour les deux grandeurs représentées ?(voir cours de mathématiques) Ce graphique (droite passant par l’origine) montre que les deux grandeurs poids et masse sont proportionnelles !

10. La relation entre le poids et la masse est donc : P = m × g (avec g = 9,81) En Newton (N) En N/kg En kilogramme (kg)

11. Je cherche P  je cache P et je lis P = m x g P = m x g Je cherche m  je cache m et je lis m = P / g Je cherche g  je cache g et je lis g = P / m

12. Astre Terre Lune Jupiter Vénus Mars g (N/Kg) 9,81 1,60 23,1 8,30 3,60 Poids (N) III) La distinction entre le poids et la masse Animation physique collège Si ta masse est de 55,0 Kg, calcul ton poids sur différentes planètes (doc6): 539,5 88,0 1270,5 456,5 198

13. Attention : • la masse est une quantité de matière • La masse est invariable (elle ne dépend pas du lieu où l’on se trouve) • La masse se mesure en kilogramme avec une balance

14. 1) Le fonctionnement d’un barrage hydroélectrique IV) Poids et énergie Animations du CEA: la force de l’eau et la turbine (doc7) Vidéo d’un particulier Sous l’effet de la gravitation (le poids), l’eau s’écoule d’amont en aval. Elle gagne de la vitesse à mesure que l’altitude diminue et met les turbines en mouvement. Plus l’eau s’écoule vite plus elle possède d’énergie (dite cinétique). Plus le barrage est élevé plus l’eau pourra s’écouler rapidement (on dit que l’eau possède de l’énergie liée à l’altitude ( dite de position).

15. 2) La conservation de l’énergie mécanique (doc8) La vitesse est nulle mais la hauteur est maximale Ep La vitesse augmente mais la hauteur diminue Ep Ec La vitesse est maximale mais la hauteur est nulle Ep Ec hauteur Ep Ec Ec Ep =Énergie de position Ec =Énergie cinétique Em = Énergie mécanique = Ec+Ep

16. Lors d’une chute, un objet conserve son énergie mécanique (Em). L’énergie cinétique (Ec) acquise (la vitesse), compense l’énergie de position (Ep) perdue (la hauteur). Em = Ec + Ep