La balance et le dynamomètre

Exercice d'entraînement · niveau 2 · physique (seconde), chapitre 3 — Modélisation des Actions Mécaniques et Principe d'Inertie · Poids et masse

Énoncé

Un paquet de riz de masse $m = 250 g$ est posé sur une balance électronique, puis suspendu à un dynamomètre. On prendra $g = 9, 81 N/kg$ sur Terre et $g_{L} = 1, 62 N/kg$ sur la Lune.

1. Quelle grandeur physique la balance mesure-t-elle ? Quelle grandeur le dynamomètre mesure-t-il ?
2. Quelle valeur le dynamomètre indique-t-il sur Terre ?
3. Les deux instruments sont emportés sur la Lune. Que devient l'indication du dynamomètre ? Et la masse du paquet ?

Corrigé

1. La balance compare des masses : elle mesure une masse, en kilogrammes. Le dynamomètre est un ressort étalonné qui mesure l'intensité d'une force : suspendu à lui, le paquet lui transmet son poids, en newtons.
2. Il faut d'abord convertir la masse : $m = 250 g = 0, 250 kg$ . Alors $P = m \times g = 0, 250 \times 9, 81 = 2, 45 N .$
3. Sur la Lune, l'intensité de la pesanteur est six fois plus faible : $P_{L} = m \times g_{L} = 0, 250 \times 1, 62 = 0, 405 N .$ Le dynamomètre indiquerait donc environ $0, 41 N$ , six fois moins que sur Terre. La masse, elle, ne change pas : elle vaut toujours $250 g$ , car elle est liée à la quantité de matière du paquet et non au lieu où il se trouve.

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Un blocage sur cet exercice ? Le tuteur d'Adloun guide par questions, sans donner la réponse.