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Masse et Volume
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Exercices

1/ La masse se mesure avec une balance et s'exprime en kilogrammes (ou un de ses multiples). Elle représente la quantité de matière d'un objet.

Comprendre

poids et masse différence

La masse et le poids sont deux grandeurs que l'on confond dans le langage courant mais qui sont très différentes en physique. Le poids exprime la force qui nous attire vers le centre de la Terre et la masse exprime une quantité de matière.
On adaptera l'unité en fonction des circonstances pour que les nombres n'aient pas trop de 0 avant ou après la virgule mais on gardera à l'esprit que lors de l'utilisation d'une formule, la masse devra être exprimée en kilogrammes.

Appliquer

sous-multiple de la masse definition masse corps humain

Pour peser quelque chose nécessitant un récipient, on pensera à faire le 0(la tare) sur la balance afin de ne pas compter le poids du récipient.

2/ Toutes les molécule d'eau sont identiques et ont la même masse

Comprendre

molecule d'eau

massemolécule d'eau = 3.10-26kg=0,000 000 000 000 000 000 000 000 03kg. C'est tellement petit que l'on ne peut pas le sentir dans la main. Mais ce n'est pas parce qu'on ne peut la sentir qu'elle n'a pas de masse.
La molécule d'eau est tellement petite qu'on ne peut pas la voir à l'oeil nu mais seulement avec un très bon microscope.
Par contre, étant donné qu'il y a beaucoup de molécules autour de nous, elles peuvent peser lourd quand elles sont très nombreuses. Il faut 33.1024 soit 33 millions de milliards de milliards de molécules pour faire un gramme d'eau.

A l'inverse des êtres vivants qui sont tous différents, les molécules d'eau sont toutes identiques et réagiront toutes exactement de la même façon à tout ce qui pourra leur arriver.

Pour avoir un ordre d'idée, quelques chiffres:
13 000 millions de tonnes d’eau en suspension dans l'atmosphère
Chaque jour un hectare de foret transpire 50 000kg d’eau
Poids total des océans 1,4 milliard de milliards de kg(1.4.1018kg)

3/ Le volume s'exprime en litres ou en mètre-cubes (m3),ou un de leurs multiples .Il représente la portion d'espace occupé par un objet.
1L=1dm3 et 1mL = 1 cm3

Comprendre

volume forme géométrique centimètre et mètre cubes definition volume equivalence unite volume

L'unité de volume la plus courante est le litre(L)même si l'unité légale reste le mètre-cube(m3) . 1 mètre cube représente un cube d'un mètre de longueur, un mètre de largeur et un mètre de hauteur. Un tel cube contient 1000L d'eau.

Appliquer

eprouvette et mesure de volume Longueur surface et volume calcul sous-multiple du volume

Pour mesurer précisément un volume, on utilise une éprouvette, une burette ou une pipette. Les instruments jaugés sont généralement plus précis que les instruments gradués.
Pour mesurer précisément, le bas du ménisque doit se trouver en face du trait de jauge ou de la graduation.

Un volume indique une portion d'espace, donc en trois dimensions, c'est ce que représente l'exposant 3 sur les mètres-cubes (m3). Pour calculer un volume on doit multiplier ses trois dimension (par exemple longueur x largeur x hauteur). Le calcul nous donne donc ...m x ....m x...m = ... m3

Analyse

Comment préparer de la semoule quand on a pas de balance?

3/ Exercices

Comprendre

3/ Conversion volumiqueAnimation 
(6 mn)->Grandeurs et unités /4
3/ Volume de santé 
(4 mn)->Grandeurs et unités /4

Une infirmière doit mélanger 0,1 cL d'une solution d'aspirine dans 100 cm3 de sérum physiologique, mais l'éprouvette dont elle dispose est graduée en millilitres.

Quels volumes (en mL) d'aspirine et de sérum physiologique devra-t-elle mesurer pour faire le mélange?

Elle devra mesurer 1ml de solutions d'aspirine et 100 mL de sérum physiologique.

Sur son rapport, elle note ses manipulations et indique le volume total dans l'unité légale. Combien vaut le volume total en m3?

101 mL = 0,101 L = 0,101 dm3 = 0,000101 m3 =101.10-6 m3

Appliquer

3/ Animation: mesure volumiquesAnimation 
(6 mn)
3/ Frites! 
(6 mn)

Hervé This a besoin d'huile pour faire des frites. Il est un peu tard et tout est fermé, il demande donc à ses voisins de lui en donner.
Jérome lui en donne 50cL
Valentina lui en fournit aimablement un petit pot de 4 mL et une bouteille de 20 dL
Youssef lui offre 500cm3
Michelle lui donne un flacon d'un demi-dm3

En aura-t-il suffisament pour emplir sa friteuse de 4 Litres?

0,5 L + +0,004L + 2 L + 0,5 L + 0,5 L = 3,504 L, il n'a donc pas suffisament d'huile. Il fera cuire moins de patates à la fois.

Dans son panier de friteuse, au vu du niveau d'huil, il ne peut rentrer que 1,8 L de frites. Ses pommes de terre font environ 150 mL chacune.

Combien de patates pourra-t-il faire entrer dans son panier de friteuse?

1,8L / 0,15 L = 12
Il pourra donc faire entrer douze patates dans un panier.

4/ 1 litre d'eau pure liquide pèse 1 kilogramme.

Comprendre

On peut aussi dire que la masse volumique de l'eau pure est égale à 1kg/L. On peut en déduire que si un litre de liquide ne pèse pas un kilogramme, ce n'est pas de l'eau pure.
Si on prend un litre de plusieurs liquides différents, chacun aura une masse particulière. Si les molécules sont très serrées, un litre de liquide pèsera lourd mais si elles sont espacées, le liquide sera plus léger.

Appliquer

volume de différents liquides