Les masses

Sommaire

Introduction
1 . Comparer des masses
2 . Mesurer une masse à l’aide d’une balance
3 . Calculer la masse d’un liquide ou de solides en grains
Conclusion

Cours associé :

cours de mathématiques sur les masses

Introduction :

Dans la vie quotidienne, on dit souvent qu’un objet est plus ou moins « lourd ». Pour être précis, on compare ou on mesure sa masse. C’est ce que nous allons voir dans ce cours.

Définition

Masse :

La masse indique la quantité de matière contenue dans un objet.
Elle ne dépend pas de la forme ni du volume : un gros ballon peut être plus léger qu’une petite pierre.

Rappel

L’unité la plus utilisée pour mesure la masse est le kilogramme (kg).
Pour les objets plus légers, on utilise le gramme (g).

$1\,\text{kg}=1\,000\,\text{g}$

N’hésite pas à consulter le cours de mathématiques associé pour en savoir plus sur les unités de masses et leurs relations.

Attention

On entend souvent le mot « poids » au lieu de « masse ». En réalité, le mot « poids » ne signifie pas la même chose. Il faut donc dire « la masse du livre est de 720 g », et non « le poids du livre est de 720 g » !

Comparer des masses

On peut savoir quel objet est le plus lourd sans connaître sa masse exacte.
Il suffit d’utiliser une balance à deux plateaux : le côté qui descend contient l’objet le plus lourd.

Lorsque l’on place deux objets sur une balance à plateaux, l’objet le plus lourd est celui placé dans le plateau qui descend

Si tu n’as pas de balance à plateaux, sache qu’il est facile d’en fabriquer une.

Exemple

Une balance simple peut être fabriquée avec un cintre, des morceaux de ficelles de même longueur et deux petits récipients identiques, comme des pots de yaourt ou de crème fraiche par exemple :

On peut comparer des masses en fabriquant une balance à plateaux avec un cintre et des récipients

Suspendre un cintre bien horizontal.
Fixer avec de la ficelle deux récipients identiques sur chaque extrémité du cintre, à la même distance de son centre (ou, pour plus de facilité, utiliser un cintre pour vêtements à bretelles, qui présente des encoches sur ses extrémités).

On peut comparer des masses en fabriquant une balance à plateaux avec un cintre et des récipients

Placer un objet dans chaque récipient.
Observer : le récipient le plus bas porte l’objet le plus lourd.

Sur une balance à plateaux, l’objet le plus lourd descend

Dans notre expérience, la pierre est plus lourde que la pomme.

☝️ Remarque :
Si les plateaux sont au même niveau, alors les masses sont égales.

Mesurer une masse à l’aide d’une balance

Mesurer une masse, c’est lui associer un nombre et une unité.

Pour mesurer une masse, on peut utiliser :

une balance numérique ;
ou bien une balance Roberval avec des « poids » sur lesquelles sont indiquées les valeurs.

Pour des masses plus importantes, on peut utiliser un pèse-personne.

La balance permet de déterminer la masse de l’objet que l’on pèse, soit par affichage direct (balance numérique), soit après un rapide calcul (balance de Roberval).

Méthodologie :

Avec une balance numérique :
Poser la balance sur une surface plane.
Appuyer sur le bouton de mise en marche et vérifier qu’elle affiche 0 g. Sinon, appuyer sur le bouton « tare » ou « zéro ».
Poser l’objet au centre du plateau.
Lire la valeur indiquée sans oublier l’unité : g ou kg.

Exemple :

On peut mesurer une masse à l’aide d’une balance numérique

Ici, la pomme pèse 148 grammes.
Avec une balance Roberval :
Placer l’objet à peser sur un plateau.
Placer des « poids » marqués (avec leur valeur) sur l’autre plateau, jusqu’à ce que les plateaux soient à l’équilibre. (Sur certaines balances, une aiguille verticale située entre les deux plateaux permet d’aider à repérer plus précisément leur équilibre.)
Lorsque les plateaux sont à la même hauteur, la masse de l’objet est égale à la somme des masses marquées.

Exemple :

On peut mesurer une masse à l’aide d’une balance Roberval

Ici, le livre pèse 500 g + 200 g + 20 g = 720 grammes.

Calculer la masse d’un liquide ou de solides en grains

Il n’est pas évident de mesurer la masse d’un liquide ou de solides en grains, car ceux-ci s’écoulent.
Pour cela, le liquide (eau, huile…) ou le solide en grains (riz, sable, lentilles…) doit donc être placé dans un récipient.

Or, une fois placé sur la balance, celle-ci mesure la masse de la totalité : le contenu et le récipient.
Pour déterminer la masse du contenu, il faut suivre les étapes suivantes :

À l’aide de la balance, mesurer le récipient avec son contenu.
Puis, toujours à l’aide de la balance, mesurer le récipient vide.
Enfin, pour trouver la masse du contenu seul, effectuer la soustraction suivante :

masse du récipient plein – masse du récipient vide = masse du liquide ou du solide seul

Exemple

Exemple 1 : la masse d’un liquide

Pour mesurer la masse d’un liquide avec une balance, il faut mesurer le récipient plein, puis le récipient vide et effectuer la soustraction

$850\,\text{g}-250\,\text{g}=600\,\text{g}$ $\rightarrow$ La masse de l’eau est égale à 600 g.

Exemple 2 : la masse d’un solide en grains

Pour mesurer la masse d’un solide en grains avec une balance, on peut mesurer le récipient plein, puis le récipient vide et effectuer la soustraction

$680\,\text{g}-180\,\text{g}=500\,\text{g}$ $\rightarrow$ La masse du riz est égale à 500 g.

Astuce

Avec une balance numérique, on peut directement poser le récipient vide sur la balance. On appuie ensuite sur « tare » ou « zéro ». La balance indique alors 0 (elle ne tient plus compte de la masse du récipient). Puis on verse le contenu (liquide, riz, lentilles, etc.) : la balance affiche alors la masse du contenu !

Conclusion :

Pour étudier les masses, on peut d’abord comparer deux objets avec une balance à plateaux.
Pour connaître la valeur plus précise d’une masse, on utilise une balance et on exprime le résultat en grammes ou en kilogrammes.
Lorsqu’un produit doit être placé dans un récipient pour pouvoir mesurer sa masse (liquide, solide en grains), on soustrait la masse du récipient vide à celle du récipient plein.

Sommaire

Introduction
1 . Comparer des masses
2 . Mesurer une masse à l’aide d’une balance
3 . Calculer la masse d’un liquide ou de solides en grains
Conclusion

Cours associé :

cours de mathématiques sur les masses

Introduction :

Dans la vie quotidienne, on dit souvent qu’un objet est plus ou moins « lourd ». Pour être précis, on compare ou on mesure sa masse. C’est ce que nous allons voir dans ce cours.

Définition

Masse :

La masse indique la quantité de matière contenue dans un objet.
Elle ne dépend pas de la forme ni du volume : un gros ballon peut être plus léger qu’une petite pierre.

Rappel

L’unité la plus utilisée pour mesure la masse est le kilogramme (kg).
Pour les objets plus légers, on utilise le gramme (g).

$1\,\text{kg}=1\,000\,\text{g}$

N’hésite pas à consulter le cours de mathématiques associé pour en savoir plus sur les unités de masses et leurs relations.

Attention

Comparer des masses

On peut savoir quel objet est le plus lourd sans connaître sa masse exacte.
Il suffit d’utiliser une balance à deux plateaux : le côté qui descend contient l’objet le plus lourd.

Lorsque l’on place deux objets sur une balance à plateaux, l’objet le plus lourd est celui placé dans le plateau qui descend

Si tu n’as pas de balance à plateaux, sache qu’il est facile d’en fabriquer une.

Exemple

Une balance simple peut être fabriquée avec un cintre, des morceaux de ficelles de même longueur et deux petits récipients identiques, comme des pots de yaourt ou de crème fraiche par exemple :

On peut comparer des masses en fabriquant une balance à plateaux avec un cintre et des récipients

Suspendre un cintre bien horizontal.
Fixer avec de la ficelle deux récipients identiques sur chaque extrémité du cintre, à la même distance de son centre (ou, pour plus de facilité, utiliser un cintre pour vêtements à bretelles, qui présente des encoches sur ses extrémités).

On peut comparer des masses en fabriquant une balance à plateaux avec un cintre et des récipients

Placer un objet dans chaque récipient.
Observer : le récipient le plus bas porte l’objet le plus lourd.

Sur une balance à plateaux, l’objet le plus lourd descend

Dans notre expérience, la pierre est plus lourde que la pomme.

☝️ Remarque :
Si les plateaux sont au même niveau, alors les masses sont égales.

Mesurer une masse à l’aide d’une balance

Mesurer une masse, c’est lui associer un nombre et une unité.

Pour mesurer une masse, on peut utiliser :

une balance numérique ;
ou bien une balance Roberval avec des « poids » sur lesquelles sont indiquées les valeurs.

Pour des masses plus importantes, on peut utiliser un pèse-personne.

La balance permet de déterminer la masse de l’objet que l’on pèse, soit par affichage direct (balance numérique), soit après un rapide calcul (balance de Roberval).

Méthodologie :

Avec une balance numérique :
Poser la balance sur une surface plane.
Appuyer sur le bouton de mise en marche et vérifier qu’elle affiche 0 g. Sinon, appuyer sur le bouton « tare » ou « zéro ».
Poser l’objet au centre du plateau.
Lire la valeur indiquée sans oublier l’unité : g ou kg.

Exemple :

On peut mesurer une masse à l’aide d’une balance numérique

Ici, la pomme pèse 148 grammes.
Avec une balance Roberval :
Placer l’objet à peser sur un plateau.
Placer des « poids » marqués (avec leur valeur) sur l’autre plateau, jusqu’à ce que les plateaux soient à l’équilibre. (Sur certaines balances, une aiguille verticale située entre les deux plateaux permet d’aider à repérer plus précisément leur équilibre.)
Lorsque les plateaux sont à la même hauteur, la masse de l’objet est égale à la somme des masses marquées.

Exemple :

On peut mesurer une masse à l’aide d’une balance Roberval

Ici, le livre pèse 500 g + 200 g + 20 g = 720 grammes.

Calculer la masse d’un liquide ou de solides en grains

Or, une fois placé sur la balance, celle-ci mesure la masse de la totalité : le contenu et le récipient.
Pour déterminer la masse du contenu, il faut suivre les étapes suivantes :

À l’aide de la balance, mesurer le récipient avec son contenu.
Puis, toujours à l’aide de la balance, mesurer le récipient vide.
Enfin, pour trouver la masse du contenu seul, effectuer la soustraction suivante :

masse du récipient plein – masse du récipient vide = masse du liquide ou du solide seul

Exemple

Exemple 1 : la masse d’un liquide

Pour mesurer la masse d’un liquide avec une balance, il faut mesurer le récipient plein, puis le récipient vide et effectuer la soustraction

$850\,\text{g}-250\,\text{g}=600\,\text{g}$ $\rightarrow$ La masse de l’eau est égale à 600 g.

Exemple 2 : la masse d’un solide en grains

Pour mesurer la masse d’un solide en grains avec une balance, on peut mesurer le récipient plein, puis le récipient vide et effectuer la soustraction

$680\,\text{g}-180\,\text{g}=500\,\text{g}$ $\rightarrow$ La masse du riz est égale à 500 g.

Astuce

Conclusion :

Pour étudier les masses, on peut d’abord comparer deux objets avec une balance à plateaux.
Pour connaître la valeur plus précise d’une masse, on utilise une balance et on exprime le résultat en grammes ou en kilogrammes.
Lorsqu’un produit doit être placé dans un récipient pour pouvoir mesurer sa masse (liquide, solide en grains), on soustrait la masse du récipient vide à celle du récipient plein.