Physique, Mais c’est bien sûr ! Le poids est une force !TFS : EX-162002.01 Page 1 sur 14
EXERCEZ-VOUS
Exercice 1 Influence du lieu sur la masse et le poids
Exercice 2 Relation masse – poids
Exercice 3 Caractéristiques de la force poids
Exercice 4 Accélération de la pesanteur
Exercice 5 Centre de gravité
Exercice 6 Masse volumique
Exercice 7 Densité
Exercice 8 Unités
Corrigés des exercices
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EXERCICE 1 :
Laquelle de ces 2 grandeurs physiques est-elle indépendante du lieu ?
Le poids d’un solide
La masse de ce solide
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EXERCICE 2 :
Quelle est la relation entre la masse (notée 'm') et le poids (noté 'P') ?
P = m
P = m . g
m = P . g
P = m / g
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EXERCICE 3 :
Caractéristiques de la force que représente le poids :
• La direction du poids est toujours verticale
• Le sens du poids d’un solide dépend de laposition de ce solide
• L’intensité du poids est indépendante du lieu géographique où se trouve le solide
• Le centre de gravité d’un solide est toujoursà l’intérieur de la matière
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EXERCICE 4 :
Accélération de la pesanteur :
• A Paris, quel est le poids d’un corps de masse 10 kg ?
• Au sommet du Mont Blanc:ce même corps a un poids à celui qu'il a à Paris
• Au Pôle Nord:ce même corps a un poids à celui qu'il a à Paris
• Et enfin, à l’Equateur:ce même corps a un poids à celui qu'il a à Paris
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EXERCICE 5 :
Centre de gravité :
Le système ci-dessous est constitué de 2 sphères reliées entre ellespar une tige de masse négligeable.La masse de la sphère S1 est inférieure à la masse de la sphère S2.
• Le centre de gravité du système est repéré par le point:
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EXERCICE 6 :
La masse volumique d’un corps, c'est :
Le poids du corps par unité de volume
La masse du corps par unité de volume
La masse du corps multipliée par le volume
La masse du corps divisée par la masse du même volume d’eau
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EXERCICE 7 :
De 2 liquides non miscibles*, c’est celui qui a la plus forte densitéqui est au-dessus:
VRAI FAUX
* Miscible : qui a l’aptitude de former avec un autre corps un mélange homogène.
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EXERCICE 8 :
Dans quelles unités s’expriment les grandeurs physiques suivantes ?
- le poids
- la masse
- la densité
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CORRIGES des exercices
Corrigé Exercice 1 :
La masse exprime la quantité de matière; par conséquent, elle est partout la même.La masse est donc indépendante du lieu.A contrario, le poids varie en fonction du lieu. En effet, P = mg et g, l’accélération de lapesanteur, varie avec l’altitude.
Corrigé Exercice 2 :
Relation entre la masse et le poids :
P = m g
Le poids est proportionnel à la masse.Le coefficient de proportionnalité est g, accélération de la pesanteur.
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Corrigé Exercice 3 :
Caractéristiques de la force que représente le poids :
La direction est toujours verticale.
Le sens est : de haut en bas, quelle que soit la position du solide.
L’intensité dépend du lieu où se trouve le solide. En effet, l’intensité est leproduit (résultat de la multiplication) : masse multipliée par accélération de lapesanteur. Or, l’accélération varie avec l’altitude.
Le centre de gravité d’un solide n’est pas toujours à l’intérieur de la matière.Par exemple, dans le cas du tore représenté ci-dessous, le centre de gravité estdans le vide.
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Corrigé Exercice 4 :
A Paris, g = 9,81 m/s². Donc un corps de masse 10 kg a un poids de 98,1 N (10 x 9,81).Suivant l’utilisation du calcul, on peut arrondir à 98 N ou 100 N.
Au sommet du Mont Blanc, ce même corps a un poids inférieur à celui qu’il a à Paris, carl’accélération de la pesanteur (g) diminue quand l’altitude augmente.En fait, plus on s'éloigne du centre de la Terre, moins l’attraction terrestre estimportante.
Au pôle, ce même corps a un poids supérieur à celui qu’il a à Paris.Le globe terrestre est une sphère « un peu aplatie ».
Inversement à l’équateur, ce même corps a un poids inférieur à celui qu’il a à Paris, pourla même raison.
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Corrigé Exercice 5 :
Centre de gravité :
Le centre de gravité est en quelque sorte le « centre d’équilibre ».Dans le cas présent, le centre de gravité est le point C.Ce point est le plus proche de la sphère la plus lourde.Vous pourrez retrouver ces notions dans la séance suivante, traitant « les momentsdes forces ».
Corrigé Exercice 6 :
Masse volumique.
C’est la masse par unité de volume.
Par exemple, si un corps de 4 dm3 pèse 6 kg, alors sa masse volumique est de1,5 kg / dm3
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Corrigé Exercice 7 :
De 2 liquides, à quantité égale, le plus léger est celui qui a la densité la plus faible.Donc, ce n’est pas celui qui a la densité la plus forte qui est au-dessus.
Par exemple, dans un verre d’eau, les glaçons flottent parce que la densité de la glace estinférieure à celle de l’eau liquide.En effet, une bouteille d’eau abandonnée au congélateur explose, car son volume augmenteen passant de l’état liquide à l’état solide, alors que sa masse est restée constante.
Corrigé Exercice 8 :
Le poids s’exprime en newton (N), « le poids est une force ! »
La masse s’exprime en kilogramme (kg)
La densité est une grandeur sans unité. En effet, c’est le rapport entre 2 masses.