Pré requis :
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Lecture : Les anciennes
unités
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masse (devoir)
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Les balances
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Nombre décimal
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Système décimal |
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Environnement du dossier
Info : |
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TRAVAUX niveau VI et V. INTERDISCIPLINARITES : la mesure de
masse |
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DOSSIER : LA MESURE D’UNE
MASSE : ( kg ) |
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Historique. |
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Les
mesures effectives |
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Matériels : Les masses de références. |
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Les
instruments de mesure. ( les balances ) |
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La
pesée ; ( exécution) |
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Devoir « poids et masse » |
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GRANDEUR : on dit qu ‘une
grandeur est un nombre associé à une
unité. ( exemple : 12 kg ; c’est une grandeur ;
« 12 » est un nombre ; « kg » est l’unité de
mesure.: |
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I
) Rappel : La masse d'un corps est la quantité de
matière qu'il contient; elle ne varie pas avec le lieu où il se trouve. L'unité
de masse est le kilogramme .C'est la masse du prototype international
, en platine iridié , déposé au pavillon de Breteuil à Sèvres , |
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La
masse de ce prototype est à peu prés égale à la masse d'un décimètre cube d'eau pure sous
la pression atmosphérique à la température de 4 degrés Celcius
(on dit à son maximum de densité ). (
c’est à
cette balance que l’on pensera lorsque l’on parlera et étudiera une égalité). Attention !
dans la pratique cette balance doit être réglée au « 0 » , l’aiguille doit se trouver face au « 0 ». On
dit qu’il faut « tarer »la balance. |
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Historiquement
:le gramme a été l'unité principale |
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Historique :
les fondateurs du système métrique définirent le kilogramme comme étant la masse , à 4 degrés , d’un décimètre cube d’eau pure. Le
kilogramme étalon fut construit d’après cette définition ,
mais on s’aperçut par la suite qu’il était légèrement trop lourd. Aussi la
Conférence Générale des Poids et Mesures , tenue à
Paris en 1889 , décida de prendre pour définition du kilogramme ,le poids de
l’étalon . |
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II ) Les mesures effectives :
les mesures effectives sont des masses marquées comprenant , du
demi- quintal ( 50 kg) au milligramme , chaque unité secondaire , son double
et sa moitié .
1°) les masses
en fonte : il en existe dix , allant de 50 kg au demi –
hectogramme : 50 kg ; 20 kg ;10 kg ; 5
kg ; 2 kg ; 1 kg ; ½ kg ; 2 hg ; 1 hg ; ½ hg les deux premières sont de forme rectangulaire et les huit autres de forme
hexagonale. |
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2°) Masses en laiton . Il en existe douze allant de la masse de 5 kg ,
au gramme. 5kg ;2kg ;1kg ; 500 g ;
200 g ;100 g ; 50 g ; 20 g ; 10 g ; 5 g ; 2
g ; et 1 g ; |
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3°) Les
masses en lamelles . Ces masses sont au nombre de neuf , allant du
demi- gramme au milligramme. 5dg ; 2 dg ; 1dg ;5 cg ;2
cg ;1 cg ; 5 mg ;2 mg ; 1mg . Elles ont la forme de lames minces carrées ou octogonales avec un coin
relevé , et sont fabriquées en laiton , aluminium ,
nickel ou argent. |
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III ) LES SERIES DE MASSES : (on dit aussi : poids) Les poids sont groupés par séries permettant de constituer une masse quelconque . La série la plus courante est celle du
kilogramme dans les masses en laiton .Elle comprend toutes les masses du
kilogramme au gramme , les masses de 100 grammes ,
10 grammes et 2 grammes étant double .Cette série permet de peser de 1 gramme
prés un poids ne dépassant pas 2 kilogrammes. |
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Autre vue : |
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De
même les boîtes de masses en lamelles comprennent
en double les masses de 1dg , 1cg et 2mg . |
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LES BALANCES . Les balances sont des instruments qui permettent de mesurer la masse des objets par comparaison avec des masses marquées . Les masses marquées sont des
« poids » de métal sur
lesquels la masse est
marquée (gravée) en grammes.
Les boîtes de masses marquées
permettent de peser au gramme près des objets pesant jusque 1000 g. |
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La
balance à plateaux suspendus. Elle comporte -
un fléau
tournant en son centre autour
d’un axe O. Les deux bras du fléau sont identiques : OA = OB. |
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La balance Roberval Elle comporte les mêmes éléments , mais elle possède , en plus , un
mécanisme permettant au deux plateaux de
rester continuellement en position horizontale. Ces balances très simples sont rarement utilisées dans le commerce .On
emploie de plus en plus des balances automatiques à un seul plateau qui affichent directement
la masse des objets. |
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La mesure est appelée « la pesée » |
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Exemple : mesure d’une pierre. |
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Le fléau
descend du côté de la pierre :elle pèse plus de
200g. |
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Le
fléau monte du côté de la pierre : elle pèse moins de 300g. |
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Le
fléau reste horizontal :la pierre a une masse
de 280g. |
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IV ) Les
instruments de mesure : |
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Les BALANCES utilisant des séries de poids: |
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La balance ordinaire. Ce modèle est souvent reproduit sur le fronton des palais de justice . !!! Trouvez pourquoi !!! |
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La balance de laboratoire : « Aesculap » du docteur Mohr ,
pour pharmacien , droguiste. |
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La
balance de laboratoire « Kem
160 » |
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La bascule : La bascule comporte un grand plateau pour les objets à peser et un
petit plateau pour les poids marqués. La bascule est en équilibre lorsque le poids
placé sur le grand plateau est égal à
dix fois le poids placé sur le petit plateau. |
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Les BALANCES n’utilisant pas des
séries de poids: |
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La bascule romaine : La bascule n’utilise pas de
masses marquées , l’équilibre est réalisé par le déplacement
d’un contre -poids sur une tige marquée. |
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La balance ,fonctionnant sans
« poids » La balance n’utilise pas de masses marquées ,
l’équilibre est réalisé par le déplacement d’un contre -poids sur une tige
marquée. |
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La
balance électronique |
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Exemple : |
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Balance
« particulière » : Ces
balances s’équilibrent d’elles-mêmes et une aiguille indique, sur un cadran , le poids placé sur le grand plateau. Un petit plateau auxiliaire permet de dépasser les masses marquées sur
le cadran. On ajoute à la masse marqué sur le cadran le poids mis sue le
petit plateau. |
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La balance semi automatique : |
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V
) Sensibilité d’une balance : Les
plateaux d’une balance étant en équilibre , s’il
faut une très faible surcharge dans l’un d’eux pour modifier cet équilibre ,
on dit que la balance est sensible . Une balance est « sensible au milligramme» lorsqu’une surcharge de 1mg dans l’un des plateaux suffit pour faire déplacer l’aiguille
d’une manière visible. Les balances de précision sont en général sensibles au 1/10 de milligramme , ce qui correspond pour une masse de
100grammes à une erreur relative de 1/ 1000 000 , donc très petite. |
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DEVOIR : I )
Citer la définition de la masse . II) Citer des 3 catégories de balances III ) Citer les valeurs des masses constituant la série des masses en
laiton. IV) Qu’est ce la
« sensibilité » d’une balance
Corrigé du devoir : dans le cours. |
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2/12/18 |
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