À quelle condition un objet est-il en équilibre statique ? – 4ème – Activité expérimentale avec les corrections

Activité expérimentale avec les corrections pour la 4ème : À quelle condition un objet est-il en équilibre statique ?

Chapitre 1 – Actions, interactions et modélisations

  • Thème 2 : Mouvements et interactions
  • Module 5-Les interactions

Descriptif : Dans cette activité, les élèves cherchent à comprendre la condition pour qu’un objet soit en équilibre statique. Pour cela, ils réalisent des expériences à l’aide d’un dynamomètre et plusieurs masses.

Compétences travaillées/évaluées :
D4 : Pratiquer des démarches scientifiques
• Mesurer des grandeurs physiques
• Interpréter des résultats
D1 : Pratiquer des langages
• Passer d’une forme de langage à une autre
• Utiliser la langue française pour rendre compte des expériences.

Connaissances et compétences associées
Equilibre statique / dynamomètre

Prérequis :
Action de contact / Caractéristiques d’une force

Nature de la ressource : Activité expérimentale et construction de connaissances

Protocole :

  • Mesure la longueur l0 du ressort d’un dynamomètre.
  • Accroche-lui une masse de 100 g. La masse est alors en équilibre statique.
  • Mesure la longueur du ressort et lis la valeur de la force indiquée par le dynamomètre : on appelle cette force Fressort/masse, la force de rappel.
  • Recommence avec une masse de 200 g et 300 g.

Quelle est l’unité des valeurs indiquées par le dynamomètre ?

Quelle est la longueur l0 du ressort ?

Complète le tableau suivant :

Masse (g) 100 200 300
Valeur lue sur le dynamomètre (N)  

 

   
Longueur du ressort l (cm)

 

     
Allongement du ressort Δl (cm)

 

     
Force de rappel (N)

(Force exercée par le ressort sur la masse)

     

Schématise le montage de l’expérience.

Quelle grandeur est mesurée par le dynamomètre ? Donne ses caractéristiques (point application, direction et sens).

Tracer le graphique qui représente la variation de F en fonction de l’allongement Δl.

Que remarquez-vous ? Qu’en concluez-vous ? En déduire la relation entre la force de rappel F et l’allongement du ressort Δl.

La masse étant en équilibre, existe-t-il une autre force appliquée à la masse ? Si oui, nommez-la et donnez ses caractéristiques.

Compléter le schéma de la question 3 en représentant les forces exercées sur la masse.

Réponds à la question de l’activité en faisant un paragraphe.

Dans ce chapitre 1 consacré aux « Actions, interactions et modélisations » , vous trouverez également :

  • Cours
  • Feuille d’exercices
  • Quelques exemples d’interactions : activité documentaire
  • Comment peut-on modéliser des interactions ? : activité documentaire

 



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