Voici le corrigé du TP sur le poids et la gravitation : résultats types, réponses aux questions et compte rendu modèle. Tes valeurs peuvent différer légèrement, car le dynamomètre n’est précis qu’à 0,1 N près.
Ce corrigé de TP est à télécharger en PDF et à imprimer gratuitement : le bouton se trouve en bas de la page, sans inscription.
Résultats types : corrigé du TP sur le poids
| Masse m (kg) | Poids P (N) | P ÷ m (N/kg) |
|---|---|---|
| 0,050 | 0,5 | 10,0 |
| 0,100 | 1,0 | 10,0 |
| 0,150 | 1,5 | 10,0 |
| 0,200 | 2,0 | 10,0 |
| 0,250 | 2,4 | 9,6 |
| Objet inconnu : m = 0,080 kg (balance) | 0,8 | 10,0 |
Moyenne des cinq premiers quotients : (10,0 + 10,0 + 10,0 + 10,0 + 9,6) ÷ 5 = 9,92 N/kg, soit environ 9,9 N/kg.
Réponses aux questions
- Le dynamomètre mesure le poids, c’est-à-dire une force ; son unité est le newton (N).
- Les quotients P ÷ m sont presque identiques : ils valent environ 10 N/kg, avec un écart à 9,6 pour la dernière mesure, dû à la lecture à 0,1 N près.
- Les points sont alignés sur une droite passant par l’origine : le poids est proportionnel à la masse. Le coefficient de proportionnalité est le quotient P ÷ m, c’est-à-dire g.
- L’expérience donne g ≈ 9,9 N/kg, à comparer avec 9,8 N/kg : l’écart est d’environ 1 %, ce qui est excellent pour un dynamomètre de collège.
- m = P ÷ g = 0,8 ÷ 9,8 ≈ 0,082 kg, soit 82 g. La balance donne 80 g : les deux valeurs sont compatibles (le dynamomètre n’est précis qu’à 0,1 N, ce qui représente environ 10 g).
- Il faut attendre que l’aiguille soit immobile car la masse oscille d’abord de haut en bas. Il faut lire l’œil à la hauteur de l’aiguille pour éviter l’erreur de parallaxe, qui fausse la lecture.
- P = 0,200 × 1,6 = 0,32 N : l’aiguille se placerait un peu au-dessus de 0,3 N.
Conclusion et compte rendu modèle
Nous avons mesuré le poids de cinq masses marquées avec un dynamomètre de 5 N. Les masses ont été vérifiées à la balance puis converties en kilogrammes. Pour 0,050 kg, le dynamomètre indique 0,5 N ; pour 0,250 kg, il indique 2,4 N. Le quotient P ÷ m reste proche de 10 N/kg pour toutes les mesures. En traçant P en fonction de m, nous obtenons une droite passant par l’origine : le poids est proportionnel à la masse et le coefficient de proportionnalité est l’intensité de la pesanteur g. Notre valeur moyenne, g ≈ 9,9 N/kg, est très proche de la valeur de référence 9,8 N/kg. Pour l’objet inconnu, le poids de 0,8 N correspond à une masse d’environ 82 g, proche de 80 g donnés par la balance. La principale source d’erreur est la lecture du dynamomètre, précis à 0,1 N. Ce TP confirme la relation P = m × g.
Erreurs fréquentes en TP
- Oublier de convertir les grammes en kilogrammes avant de calculer P ÷ m.
- Ne pas vérifier le zéro du dynamomètre à vide.
- Lire l’aiguille de côté ou pendant qu’elle oscille.
- Confondre le poids (en N) et la masse (en kg) dans les unités du tableau.
- Relier les points du graphique par une ligne brisée au lieu de tracer la droite moyenne passant par l’origine.