Correction Dnb Polynésie série professionnelle agricole 2018
PHYSIQUE – CHIMIE
Durée de l’épreuve : 30 min – 25 points
Les essais et les démarches engagés, même non aboutis, seront pris en compte
Le poids des valises !
Le crochet-peseur est un appareil adapté pour la pesée.
Il peut afficher la mesure en kilogramme ou en newton.
Il peut donc être utilisé indifféremment comme un dynamomètre ou comme une balance.
M. Martin utilise un crochet-peseur pour peser sa valise avant de prendre l’avion. Le crochet-peseur affiche : 15 kg.
1. Mesures et unités.
Compléter le tableau ci-dessous, en utilisant les mots écrits en gras dans le document de présentation.
2. La masse et le poids des objets.
2.2. Dans un laboratoire, on a mesuré la masse m de différents objets et leur poids P. Les résultats de ces mesures sont consignés dans un graphique, donné ci-dessous.
À l’aide de ce graphique, déterminer le poids d’un objet de masse m égale à 1 kg puis le poids d’un objet de masse m égale à 2,5 kg.
D’après le graphique, le poids d’un objet de masse m = 1 kg est de 10 N (voir la projection en vert). Le poids d’un objet de masse m = 2,5 kg est de 25 N (voir la projection en bleu).
Le poids est donné par la relation :
$p=m \times g$
avec $m$ (masse de l’objet en kilogramme), $p$ (poids de l’objet en Newton) et $g$ (intensité de la pesanteur en N/kg)
2.5. Représenter sur le schéma ci-contre le vecteur force correspondant au poids de la valise de M. Martin : P = 150 N.
On prendra 1 cm pour 50 N
Caractéristiques du poids de la valise :
- point d’application : le centre de gravité G de la valise
- direction : verticale
- sens : vers le bas (vers le centre de la Terre)
- valeur : P = 150 N (on représente donc une flèche de longueur 3 cm)
3. Un problème technique.
Un problème technique a bloqué le crochet-peseur sur l’unité newton. M. Dupond doit prendre l’avion et devra payer un supplément bagage si sa valise pèse plus de 20 kg.
Le crochet-peseur affiche 240 N.
Expliquer pourquoi M. Dupont devra payer un supplément pour son bagage.
Le poids est donné par la relation : $$ \large p = m\times g $$
d’où $$\large m = \dfrac{p}{g} $$
avec $ p =~ 240~ N$ (poids de la valise) et $ g =~ 10~ N/kg$ (Intensité de la pesanteur)
$$\large m = \dfrac{240}{10} = 24,0~kg $$
La masse de la valise est de 24,0 kg.
La masse de la valise dépasse 20 kg, M. Dupond devra donc payer un supplément.
4. Sur la Lune
Neil Armstrong est un astronaute américain. Il est le premier homme à avoir posé le pied sur la Lune le 21 juillet 1969.
Un professeur de physique affirme : « Sur la Lune, Neil Armstrong aurait eu plus de facilité à porter la valise de M. Martin de 15 kg. »
Killian et Léa, deux élèves, s’interrogent sur cette affirmation. Killian dit : « c’est faux car le poids de la valise n’a pas changé. ». Léa dit : « c’est vrai car le poids de la valise est moins important sur la Lune. ».
Dire qui a raison en justifiant par un calcul.
On donne l’intensité de la pesanteur sur la Lune et sur la Terre : $\mathrm{g_{Lune}}$ = 1,6 N/kg ; $\mathrm{g_{Terre}}$ = 10 N/kg.
Pour trouver quel élève a raison, il faut calculer le poids de la valise sur la Lune et sur Terre.
Le poids est donné par la relation : $ \large p = m\times g $
avec $ m = 15 kg$ (masse de la valise) et $ g_{Terre} = 10~ N/kg$ (Intensité de la pesanteur sur Terre)
$ \ p = 15 \times 10 = 150~ N $
Le poids de la valise sur la Terre est de 150 N.
Le poids est donné par la relation : $ \large p = m\times g $
avec $ m = 15 kg$ (masse de la valise) et $ g_{Lune} = 1,6 ~N/kg$ (Intensité de la pesanteur sur la Lune)
$ \ p = 15\times 1,6 = 24 ~N $
Le poids de la valise sur la Lune est de 24 N.
$ \dfrac{150}{24} \approx 6 $ : le poids de la valise sur Terre est six fois plus grand que sur la Lune. C’est donc Léa qui a raison.