Poids et masse
Mouvement et interactions - Physique-Chimie 3e
Exercice 1 : Choix du matériau le plus léger, calcul de masse et lecture graphique
Un cycliste souhaite utiliser le vélo le plus léger possible parmi deux modèles à sa disposition.
L’un est en aluminium et l’autre en acier.
Les dimensions des deux modèles sont strictement identiques.
Les volumes des tubes constituant les cadres sont les mêmes. Seuls les matériaux utilisés pour les cadres
diffèrent.
- - Masse volumique de l'aluminium : \( 2,7\times 10^{3} \: kg / m^{3} \)
- - Masse volumique de l'acier : \( 7,8\times 10^{6} \: g / m^{3} \)
On donnera un résultat arrondi à \( 0,1 \: kg \), suivi de l'unité qui convient.
La pression des pneus est une donnée importante pour augmenter les performances.
Le graphe ci-dessous donne la pression des pneus recommandée en fonction du poids du cycliste.
- - pour l’intensité de la pesanteur sur Terre, on prendra : \( g_{T} = 10 \: N/kg \)
On donnera la réponse suivie de l'unité qui convient.
Exercice 2 : Calculer la masse à partir du poids en utilisant la loi de la gravitation universelle (formule rappelée)
Louis mesure le poids d'un objet à l'aide d'un dynamomètre.
Il obtient la mesure \( p = 3,204 \times 10^{1}\:N \).
- Intensité de pesanteur à la surface de la Terre notée \( g \)
- Masse de l'objet notée \( m \)
- Constante gravitationnelle : \( G = 6,674 \times 10^{-11}\:N \cdot m^{2} \cdot kg^{-2} \)
- Rayon de la Terre : \( R = 6,371 \times 10^{6}\:m \)
- Masse de la Terre : \( M = 5,972 \times 10^{24}\:kg \)
- Force d'attraction gravitationnelle : \( F_{A/B} = F_{B/A} = G \times \dfrac{m_{A} \times m_{B}}{d^{2}} \)
On donnera un résultat arrondi à \( 0,1 \: kg \), suivi de l'unité qui convient.
Exercice 3 : Calcul de poids
Au niveau de la mer, l'intensité de la pesanteur : \( g = 9,81 \: N/kg \)
Quel est le poids d'une balle de masse \( M = 1,072 \times 10^{3}\:g \) au niveau de la mer ?
On donnera un résultat arrondi à \( 0,01 \: N \) et suivi de l'unité qui convient.
Exercice 4 : Calculer la masse et le poids sur la Lune
Un crocodile pèse \( 4\mbox{,}41 \times 10^{3}\text{N} \) sur Terre.
- Intensité de pesanteur à la surface de la Terre : \( g_{Terre} = 9\mbox{,}81\text{N}\mathord{\cdot}\text{kg}^{-1} \)
- Intensité de pesanteur à la surface de la Lune : \( g_{Lune} = 1\mbox{,}62\text{N}\mathord{\cdot}\text{kg}^{-1} \)
On donnera le résultat arrondi à \(0,1 kg\) et suivi de l'unité qui convient.
On donnera le résultat arrondi à \(0,1 N\) et suivi de l'unité qui convient.
Exercice 5 : Choix du matériau le plus léger, calcul de masse et lecture graphique
Un cycliste souhaite utiliser le vélo le plus léger possible parmi deux modèles à sa disposition.
L’un est en fibre de carbone et l’autre en acier.
Les dimensions des deux modèles sont strictement identiques.
Les volumes des tubes constituant les cadres sont les mêmes. Seuls les matériaux utilisés pour les cadres
diffèrent.
- - Masse volumique de la fibre de carbone : \( 1,8\:g / cm^{3} \)
- - Masse volumique de l'acier : \( 7,8\:kg / dm^{3} \)
On donnera un résultat arrondi à \( 0,1 \: kg \), suivi de l'unité qui convient.
La pression des pneus est une donnée importante pour augmenter les performances.
Le graphe ci-dessous donne la pression des pneus recommandée en fonction du poids du cycliste.
- - pour l’intensité de la pesanteur sur Terre, on prendra : \( g_{T} = 10 \: N/kg \)
On donnera la réponse suivie de l'unité qui convient.
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