Mesure de la valeur d'une force à l'aide d'un dynamomètre

4ème · Physique-Chimie 4ème

À retenir

• L'instrument utilisé en laboratoire pour mesurer la valeur (l'intensité) d'une force est le dynamomètre. • Principe de fonctionnement du dynamomètre mécanique : - Il contient un ressort calibré à déformation élastique. - Plus la force de traction exercée sur le crochet est grande, plus le ressort s'allonge de façon strictement proportionnelle. - Un curseur mobile se déplace devant une réglette graduée directement en newtons (N). • Règles d'utilisation : 1. Vérifier et régler le zéro à vide à l'aide de la vis de tarage. 2. Ne jamais dépasser la portée maximale du dynamomètre pour ne pas déformer le ressort définitivement.

Le cours

Mesure de la valeur d'une force à l'aide d'un dynamomètre • L'instrument utilisé en laboratoire pour mesurer la valeur (l'intensité) d'une force est le dynamomètre. • Principe de fonctionnement du dynamomètre mécanique : - Il contient un ressort calibré à déformation élastique. - Plus la force de traction exercée sur le crochet est grande, plus le ressort s'allonge de façon strictement proportionnelle. - Un curseur mobile se déplace devant une réglette graduée directement en newtons (N). • Règles d'utilisation : 1. Vérifier et régler le zéro à vide à l'aide de la vis de tarage. 2. Ne jamais dépasser la portée maximale du dynamomètre pour ne pas déformer le ressort définitivement. Méthode : mesurer une force avec un dynamomètre 1. Choisir un dynamomètre dont la portée (valeur maximale) dépasse la force attendue, sans être beaucoup trop grande, sinon la lecture est peu précise. 2. Régler le zéro à vide, en tenant le dynamomètre dans la direction de la force à mesurer. 3. Accrocher l'objet ou tirer sur le crochet, puis attendre que le curseur soit immobile. 4. Lire la valeur en tenant compte de la valeur d'une graduation : écart entre deux nombres inscrits ÷ nombre d'intervalles entre eux. Exemple Un dynamomètre mal réglé indique 0,2\ N à vide. Une fois un objet accroché, il indique 3,0\ N : la force vaut en réalité 3,0 - 0,2 = 2,8\ N. D'où l'importance de régler le zéro avant toute mesure. Astuce et méthode clé Avant toute mesure au dynamomètre : tiens-le verticalement à vide et ajuste la molette pour que le curseur soit pile en face du zéro ! Piège classique à éviter Ne suspends jamais au dynamomètre un objet dont le poids dépasse sa portée : le ressort, étiré au-delà de sa limite d'élasticité, se déforme définitivement et ne revient plus au zéro ; toutes les mesures suivantes seraient fausses.

Dans ce chapitre

• Identification des interactions entre objets du quotidien
• Distinction entre corps au repos et corps en mouvement
• Représentation graphique sur un axe gradué avec une échelle
• Notion d'action mécanique et ses deux grandes catégories
• Actions mécaniques de contact : exemples et caractéristiques
• Actions mécaniques à distance : gravitation, magnétisme et électrostatique
• Effets d'une action mécanique sur un objet : mouvement, trajectoire et déformation
• Modélisation d'une action mécanique par une force et son unité le Newton (N)
• Mesure de la valeur d'une force à l'aide d'un dynamomètre
• Les quatre caractéristiques d'une force : point d'application, direction, sens, valeur
• Représentation d'une force par un segment fléché (flèche de force)
• Choix judicieux d'une échelle de représentation des forces
• Tracé rigoureux d'une force à partir de ses caractéristiques et d'une échelle
• Bilan : Synthèse et méthode sur la modélisation des actions mécaniques et forces