✔ Comparer et mesurer les masses de corps différents de même volume et réciproquement.
✔ Exploiter la relation de proportionnalité entre masse et volume pour un matériau donné.
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Groupe 1
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Groupe 2
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Groupe 1
Les solides
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Introduction
Aïcha et Viktor, deux frère et sœur, emménagent dans une nouvelle maison. Pour aider leurs parents, ils mettent dans des cartons les affaires qui sont entassées dans le grenier. En rangeant, ils tombent sur une boîte de jeu de palets, fabriqués à partir d'un matériau qu'ils ne connaissent pas.
Problématique
Peut-on prévoir la masse d'un objet solide en connaissant son volume ?
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Doc. 1
Jeu de palets
Le jeu de palets est un jeu traditionnel qui existe dans plusieurs régions en France. Il consiste à lancer des disques en métal sur une plaque et à gagner des points en étant au plus près d'une cible.
Les douze palets découverts par Aïcha et Viktor sont en laiton. Ils possèdent chacun un volume de 6 cm3.
Jeu de palets en laiton
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Doc. 2
Variété des métaux utilisés dans notre quotidien
Quincaillerie faite de différents métaux
De nombreux métaux sont utilisés au quotidien, comme le fer, l'aluminium, le cuivre ou le zinc. Ils peuvent être extraits de la nature ou récupérés grâce au recyclage.
Pour améliorer leurs propriétés, on utilise des alliages qui sont des mélanges de métaux avec d'autres constituants. L'acier (gris) et le laiton (jaune) sont deux alliages très courants.
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Doc. 3
Proportionnalité entre masse et volume pour un mat ériau donné
Pour un matériau donné, la masse d'un objet est proportionnelle à son volume. Par exemple, cela signifie qu'il est possible de prévoir la masse d'un objet en cuivre qui mesurerait 30 cm3 en utilisant le tableau suivant :
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Protocole
Mesure de la masse d'un solide
Matériel
Cylindres en PVC, en aluminium, en acier, en laiton et en bois de même volume
Balance
1. Allumer la balance. 2. Placer l'objet sur la balance et relever la masse mesurée.
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Protocole
Mesure du volume d'un solide
Matériel
Cylindres en PVC, en aluminium, en acier, en laiton et en bois de même volume
Éprouvette graduée
1. Verser de l'eau jusqu'au milieu d'une éprouvette graduée et relever la valeur du volume initial. 2. Placer délicatement le solide étudié dans l'éprouvette graduée et relever la nouvelle valeur du volume. 3. Calculer la différence des deux volumes pour obtenir le volume de l'objet.
Retrouve la vidéo de l'expérience
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Doc. 4
Cylindres de même volume constitués de matériaux différents
De gauche à droite : PVC, Aluminium, Acier, Laiton, Bois
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Je réponds pas à pas...
1.Doc. 4 Avant de manipuler les cylindres à disposition, formuler une hypothèse en précisant lequel est le plus lourd.
2.
Manipulation
Mettre en œuvre le protocole « Mesure de la masse d'un solide » pour mesurer les masses des cinq cylindres de même volume à disposition. L'hypothèse est-elle confirmée ?
3.Doc. 2, Doc. 3 et Doc. 4 Identifier les trois cylindres en métal.
4.
Manipulation
Mettre en œuvre le protocole « Mesure du volume d'un solide » en choisissant l'un des cylindres.
5.Doc. 1, Doc. 2 et Doc. 3 Calculer la masse de l'ensemble des palets du jeu découvert par Aïcha et Viktor dans leur grenier.
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Vocabulaire
Acier : alliage comprenant du fer et du carbone.
Laiton : alliage contenant du cuivre et du zinc.
PVC : variété de plastique très utilisé en construction.
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