Nos classiques

Physique-Chimie Cycle 4

Mes Pages
Thème 1 - Organisation et transformations de la matière
Ch. 1
L'eau que nous buvons est-elle pure ?
Ch. 2
La matière : états, masse et volume
Ch. 3
Les changements d'état de la matière
Ch. 4
Les mélanges
Ch. 5
La matière à l'échelle microscopique
Ch. 6
Que trouve-t-on dans l'air ?
Ch. 7
Les transformations chimiques et la pollution
Ch. 8
Modélisation des transformations chimiques
Ch. 9
Les ions dans notre quotidien
Ch. 10
Quand les acides et les bases réagissent
Ch. 11
Introduction à la masse volumique
Introduction à la masse volumique
Ouverturep. 165
Comment expliquer que le pétrole flotte sur l'eau de mer ?
Activité documentairep. 166
Comment identifier un liquide ?
Activité expérimentalep. 167
Comment vérifier la masse volumique d'un solide ?
Activité expérimentalep. 168
Quelle masse de plastique à la surface des océans ?
Tâche complexep. 169
Bilan
Bilanp. 170-171
Exercices
Exercicesp. 172-177
La Physique-Chimie autrement
Travailler autrementp. 178
Ch. 12
La masse volumique
Ch. 13
La matière, dans l'espace et dans l'Univers
Ch. 14
De l'Univers aux atomes
Thème 2 - Mouvement et interactions
Ch. 15
Introduction à la vitesse et au mouvement
Ch. 16
Repérage de mouvement et mesure de vitesse
Ch. 17
Vitesse et mouvement
Ch. 18
Les interactions
Ch. 19
Les forces
Ch. 20
Le poids
Thème 3 - L'énergie et ses conversions
Ch. 21
Introduire la notion d'énergie
Ch. 22
Conversion et transfert de l'énergie
Ch. 23
La conservation de l'énergie
Ch. 24
Les circuits électriques
Ch. 25
La tension et l'intensité
Ch. 26
Relations entre grandeurs dans les circuits électriques
Ch. 27
Résistance et loi d'Ohm
Ch. 28
Puissance et énergie en électricité
Thème 4 - Des signaux pour observer et communiquer
Ch. 29
Le son
Ch. 30
La lumière
Ch. 31
Vitesse de propagation des signaux
Ch. 32
Des signaux au-delà de la perception humaine
Nos dossiers d'actualité
Nos dossier d'actualité
Chapitre 5

La Physique-Chimie autrement

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Histoire des sciences
La couronne de Hiéron est-elle en toc ?

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Doc. 1
La solution d'Archimède.

Archimède pèse la couronne et constate que sa masse est la même que celle du lingot fournie par le roi... Mais peut-être la couronne est-elle faite d'un lingot d'argent de même masse, et simplement recouverte d'une mince couche d'or ? Archimède résout ce problème en vérifiant si le volume de la couronne correspond lui aussi à celui du lingot d'or.

Placeholder pour Portrait d'Archimède, peinture à l'huile. Vieil homme barbu, pensif, main au menton.Portrait d'Archimède, peinture à l'huile. Vieil homme barbu, pensif, main au menton.

Archimède (287 à 212 av. J.-C.).
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Questions
À Syracuse dans l'antiquité, le roi Hiéron confie un lingot d'or à un artisan pour qu'il lui confectionne une couronne. Archimède est chargé de vérifier que tout l'or a bien été utilisé par l'artisan, mais sans abimer la couronne ! 1. La masse volumique de l'argent est plus faible que celle de l'or. Qui de la couronne trafiquée ou du lingot sera le plus volumineux ?
2. Comment peut-on comparer les deux volumes ?
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Objet d'étude
Pourquoi les bateaux flottent-ils ?

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Doc. 1
Masses volumiques de quelques corps.

substancechêne (bois)aluminiumeau de merair
p (en kg/dm3)0,62,701,030,0012
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Doc. 2
Flottaison de trois demi-cylindres.

Placeholder pour Schéma illustrant la flottabilité: bois et aluminium creux flottent, aluminium plein coule.Schéma illustrant la flottabilité: bois et aluminium creux flottent, aluminium plein coule.
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Doc. 3
Un bateau vide ne l'est pas vraiment !

Pour savoir si un bateau peut flotter ou non sur l'eau, il faut considérer la masse volumique moyenne de tout le bateau, qui prend en compte ce qu'il contient (air, cargaison, etc.). Ainsi, un bateau « vide » est en réalité rempli d'air. Plus on le charge, plus sa masse volumique moyenne augmente et plus il s'enfonce. Entièrement rempli d'un cargaison dont la masse volumique vaut ou dépasse celle de l'eau, il coule.
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Questions
De nombreux voiliers sont faits en aluminium. Comment peuvent-ils flotter ?

1. Un bloc d'aluminium flotte-t-il ou coule-t-il dans l'eau ?
2. Explique en quelques phrases comment les voiliers à coque en aluminium peuvent flotter.
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La Physique-Chimie au quotidien
Esprit scientifique

Où va l'eau chaude, où va l'eau froide ?

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Matériel

  • 4 bocaux en verre identiques, ayant si possible un bord épais.
  • Du colorant (ou de l'encre).
  • Du carton fin ou du papier épais.
  • De l'eau chaude et de l'eau froide.
  • Un grand plateau à hauts rebords.
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Doc. 1
Le matériel.

Placeholder pour <stamp theme='pc-green1'>Doc. 1</stamp> Le matériel.<stamp theme='pc-green1'>Doc. 1</stamp> Le matériel.
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Doc. 2
Préparation de la première expérience.

Placeholder pour Photo : expérience scientifique avec deux bocaux de liquides colorés, l'un bleu, l'autre rouge, sur une surface blanche.Photo : expérience scientifique avec deux bocaux de liquides colorés, l'un bleu, l'autre rouge, sur une surface blanche.
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Doc. 3
La deuxième expérience, carton enlevé.

Placeholder pour Photo : deux bocaux superposés, l'un bleu, l'autre rouge contenant des liquides, reposent dans un bac blanc.Photo : deux bocaux superposés, l'un bleu, l'autre rouge contenant des liquides, reposent dans un bac blanc.
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Explication scientifique

Lorsqu'on dépose le bocal d'eau chaude au dessus du bocal d'eau froide, l'eau chaude reste en haut et ne se mélange pas avec l'eau froide. Au contraire, lorsque l'eau froide est au dessus, elle tombe dans l'eau chaude. La masse volumique de l'eau varie ici : l'eau chaude a une masse volumique plus faible que celle de l'eau froide, elle « flotte » !
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Questions

Étapes de la fabrication :

  • Colore l'eau froide d'une couleur (par exemple bleu) et si possible l'eau chaude d'une autre.
  • Remplis à ras bord deux bocaux d'eau froide et deux d'eau chaude.
  • Pose le papier cartonné sur un bocal d'eau froide, retourne-le en tenant le carton et dépose-le sur un bocal d'eau chaude. Retire le carton et observe.
  • Avec les deux autres bocaux, fais l'inverse : retourne celui d'eau chaude et dépose-le sur celui d'eau froide.

Des questions à se poser :

1. L'eau chaude et l'eau froide se mélangent-elles lors des deux expériences ?
2. Quelle eau reste au dessus/en dessous ? Laquelle est la plus dense ?
3. La masse volumique de l'eau dépend-elle de la température ? Comment varie-t-elle ?
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