Masse — définition et mesure (3ème)
La masse d'un corps est la quantité de matière qu'il contient et se mesure en kilogramme (kg), indépendamment du lieu.
Masse — définition et mesure
Objectifs
- Comprendre ce qu'est la masse et la distinguer du poids.
- Savoir mesurer la masse avec différents appareils et convertir les unités.
- Interpréter des résultats expérimentaux simples.
Notions clés
Masse — définition
Définition : La masse d'un corps est une grandeur qui caractérise la quantité de matière qu'il contient. Sa valeur ne dépend pas du lieu (terre, lune, espace) contrairement au poids.
Unité : l'unité de base est le kilogramme, noté \(\\mathrm{kg}\) ; on utilise aussi le gramme \(\\mathrm{g}\) avec \(1\\ \\mathrm{kg} = 1000\\ \\mathrm{g}\).
Mesure de la masse
Instruments courants :
- Balance à plateaux (masses étalons) : compare l'objet à des masses connues.
- Balance électronique (pèse-personne ou de laboratoire) : indique directement la masse sur un écran.
Conversion : pour passer des grammes aux kilogrammes, diviser par 1000 : \(m_{kg}=\\dfrac{m_{g}}{1000}\).
Différence entre masse et poids
Poids : force d\'attraction gravitationnelle exercée sur un corps. On note souvent \(P\) et la relation est :
\[ P = m\\,g \]Avec \(m\) la masse (en \(\\mathrm{kg}\)) et \(g\) l\'accélération due à la pesanteur (sur Terre \(g\approx 9{,}81\\ \\mathrm{m\\,s^{-2}}\)). L\'unité du poids est le newton \(\\mathrm{N}\).
Question : Quelle affirmation est vraie ?
Exemples résolus
Exemple 1 — Balance à deux plateaux
Un objet est en équilibre avec des masses étalons de 200 g et 50 g sur l\'autre plateau. Quelle est la masse de l\'objet en grammes et en kilogrammes ?
Voir la solution
On additionne les masses étalons puis on convertit :
\[ m = 200\\ \\mathrm{g} + 50\\ \\mathrm{g} = 250\\ \\mathrm{g} \] \[ m = 250\\ \\mathrm{g} = 0{,}250\\ \\mathrm{kg} \]Question : Si un objet a une masse de 0,5 \(\\mathrm{kg}\), quelle est sa masse en grammes ?
Exemple 2 — Masse et poids numérique
Calculer le poids d\'un sac de masse \(m=2\\ \\mathrm{kg}\) sur Terre (prendre \(g=9{,}81\\ \\mathrm{m\\,s^{-2}}\)). Cherche d\'abord, puis regarde la solution.
Voir la solution
On utilise \(P= m\\,g\) :
\\begin{align} P &= m\\,g \\\\nP &= 2\\times 9{,}81 \\\\nP &= 19{,}62\\ \\mathrm{N}\\n\\end{align}Erreurs fréquentes
Autres erreurs :
- Oublier la conversion g <-> kg.
- Penser qu\'une balance électronique mesure le poids : elle affiche la masse (après étalonnage).
Question : Quel énoncé est incorrect ?
Schéma : balance à deux plateaux
Récapitulatif
La masse est une grandeur qui mesure la quantité de matière, s\'exprime en kilogramme (kg) et se mesure avec des balances. Le poids est une force donnée par \(P= m\\,g\) et s\'exprime en newtons (N).
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