D'énigme
en
énigme
1 Le système international d'unités.
Lorsqu'on fait une mesure, on compare une
grandeur à une unité. Les unités utilisées en physique à travers le monde,
ont été définies précisément. Voici les principales unités utilisées en
cinquième.
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longueur |
mètre |
m |
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masse |
kilogramme |
kg |
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température |
degrés
celsius |
°C |
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tension
électrique |
volt |
V |
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temps |
seconde |
s |
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pression |
pascal |
Pa |
C'est la révolution Française qui aboutit à la première uniformisation des poids et mesures en 1795. La multitude d'unités utilisées auparavant était peu pratique. On adopta aussi le système décimal. Pour définir le mètre on mesura précisément la Terre, le mètre étant choisi comme la dix-millionième partie du quart du méridien terrestre.
2 Mesures de
masses
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La petite fille n'est
pas très lourde sur cette balance permettant des pesées jusqu'à
100kg, Plus la charge est grande plus on éloigne le
contrepoids. |
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Balance Roberval du
nom de son inventeur. Elle est robuste et assez précise mais la
mesure n'est pas très rapide. | |
| Cette balance de précision était utilisée dans les pharmacies et les laboratoires. C'est un trébuchet. |  | |
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Un modèle de balance électronique actuel. | |
3 Mesures de volumes
3.1 Volume
des liquides
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On place les yeux
juste en face du niveau de l'eau , cela évite de faire une erreur.
La mesure se fait sur le trait en face de la partie inférieure du
ménisque. |
Quelques exemples de lectures...
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Éprouvette graduée tous les mL V = 25
mL |
Pipette graduée tous les 0,1
mL. V= 7,3
mL |
Pipette graduée tous les
0,1 mL V = 2,2 mL |
3.2 Volume des solides
| On peut calculer le volume si le solide a une forme simple. |  |
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Volume de l'objet : Une erreur possible de 1 mm donnant : |
V = 5,6 cm x 4,2 cm x 3,8 cm = 89,376 cm3 V = 5,7 cm x 4,2 cm x 3,8 cm = 90,972 cm3 |
On arrondira le résultat à V = 90 cm3
Pour un solide de forme quelconque on peut utiliser la méthode de l'éprouvette.
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Volume du liquide au départ 21 mL. Volume lu avec le solide 33 mL Volume du solide = 33 mL - 21 mL = 12 mL ou 12 cm3 |
4 Précision des mesures
Des erreurs dues à l'expérimentateur ou à
l'appareil de mesure limitent la précision des mesures.
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On s'en aperçoit en mesurant plusieurs fois la même grandeur. Les résultats obtenus sont un peu différents. Exemple : Le tableau ci-contre donne les résultats de dix mesures d'une même masse faites sur 10 balances différentes. La précision des balances n'est que de l'ordre de 1 gramme. Comme résultat on
adoptera la moyenne des mesures soit 97,7 g. |
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| Les poinçons sur cette masse marquée sont dus à des vérification du service des poids et mesures. |  |
5 Exemples de mesures de longueurs
| Avec
cet appareil de mesure (palmer), le diamètre de la masse marquée,
est obtenu au centième de millimètre.
On lit 13,97 mm
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| Pour mesurer l'épaisseur de cette feuille d'or (1/10000 mm) il faut un appareil encore plus sensible. La dorure des statues est extrêmement fine. | ||
6 Mesures de temps
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L'unité de temps est la seconde. Pour les conversions :
Cette horloge de salon est due à P.Leroy un représentant d'une grande famille d'horlogers tourangeaux ayant en particulier mis au point un chronomètre de marine de grande précision.
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 Musée des beaux
arts de Tours |
Des photos prises dans des temps très courts nous montrent des phénomènes que nos yeux ne permettent pas de distinguer. Les trois photos suivantes sont obtenues après avoir lâché une goutte à la surface d'un verre d'eau. Bizarrement de l'eau est relancée vers le haut avant de retomber.
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7 Changements d'unités
| Convertir 12 g en mg puis
en kg.
On écrit le nombre 12 en commençant par placer le chiffre unité, c'est-à-dire le 2 dans la colonne des grammes. Pour avoir le résultat en mg on ajoute des zéros jusqu'à la colonne des mg. On lit 12000 mg Pour avoir le résultat en kg, on ajoute les zéros nécessaires et on place une virgule dans la colonne des kg. On lit 0,012 kg. |
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| Pour les
volumes, on peut écrire jusqu'à trois chiffres par
colonne.
Convertir 0,2 dm3 en m3, puis en cm3 On ajoute les zéros devant , et on place une virgule dans la colonne des m3. On lit 0,0002 m3 En ajoutant des zéros derrière 0,2 on lit 200 cm3 |
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Sites de conversions d'unités en ligne :
