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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