Forces et mouvement
5 leçons interactives pour les élèves de 12 à 14 ans (1re et 2e secondaire).
Sciences · Forces et mouvement
12 à 14 ans
60 min de leçons
Le chapitre, leçon par leçon
- 1
La masse et le poids
Distinguer la masse (kg, balance, invariable) et le poids (force à distance en newtons, dynamomètre), représenter le poids et le calculer avec G = m × g sur la Terre, la Lune ou Mars.
- 2
La pression
La pression dépend de la force pressante et de l'aire de contact : p = F / S en pascals. Expérience de la brique, skis et punaise, calculs avec conversion des cm² en m².
- 3
La pression atmosphérique
L'air appuie sur tout ce qu'il touche : chocs des molécules, environ 1 013 hPa au niveau de la mer, toutes les directions, baromètre de Torricelli, altitude, et les expériences du verre retourné, de la paille, de la canette et de Magdebourg.
- 4
Les forces : qui exerce, qui subit ?
Reconnaitre le corps qui exerce et celui qui subit une force, ses effets, les forces de contact et à distance, la représenter par une flèche à l'échelle, le newton, le dynamomètre et les actions réciproques.
- 5
Les machines simples
Levier, poulie fixe et mobile, plan incliné, engrenage : reconnaitre la machine simple, expliquer son effet, calculer avec F₁ × d₁ = F₂ × d₂, l'avantage mécanique et la conservation du travail.
Dans les programmes officiels (39 attendus)
Ce que travaille le chapitre, d’après les textes officiels (Référentiels de la Fédération Wallonie-Bruxelles) :
- SC-S2-086Identifier le corps qui exerce et le corps qui subit une force. S2 · Énergie
- SC-S2-087Identifier l’effet d’une force (déformation et/ou modification du mouvement). S2 · Énergie
- SC-S2-088Distinguer et illustrer des forces de contact et des forces à distance (frottements, magnétisme, électrostatique…). S2 · Énergie
- SC-S2-089Représenter une force par un modèle (flèche) : origine sur l’objet qui subit la force, droite d’action, sens, longueur proportionnelle à l’intensité de la force. S2 · Énergie
- SC-S2-090Exprimer l’intensité d’une force à son unité dans le Système International, le newton, et préciser que le nom de l’unité provient du nom d’Isaac Newton. S2 · Énergie
- SC-S2-091Citer l’instrument de mesure de l’intensité d’une force. S2 · Énergie
- SC-S2-092Énoncer qu’une force exercée par un corps A sur un corps B est simultanée à une force exercée par B sur A, de même droite d’action et intensité, de sens opposé et de point d’application différent. S2 · Énergie
- SC-S2-093Identifier la masse d’un objet comme une grandeur physique liée à la quantité et à la nature de la matière qui constitue cet objet. S2 · Énergie
- SC-S2-094Associer la masse (m) à son unité SI, le kilogramme (kg), et à son instrument de mesure. S2 · Énergie
- SC-S2-095Préciser que la masse d’un objet est invariable, quel que soit l’endroit où il se trouve. S2 · Énergie
- SC-S2-096Identifier le poids d’un objet (sur Terre) comme la force d’attraction exercée par la Terre sur cet objet. S2 · Énergie
- SC-S2-097Identifier que le poids est une force à distance. S2 · Énergie
- SC-S2-098Associer l’intensité du poids (G) à son unité SI, le newton (N). S2 · Énergie
- SC-S2-099Représenter le poids par un modèle (flèche). S2 · Énergie
- SC-S2-100Écrire la relation qui permet de déterminer l’intensité du poids à la surface de la Terre en SI : G = m. g (g = 9,81 N/kg). S2 · Énergie
- SC-S2-101Préciser que l’intensité du poids d’un objet varie notamment en fonction de l’astre sur lequel il se trouve. S2 · Énergie
- SC-S2-102Identifier le type de machine simple (poulie, engrenage, levier et/ou plan incliné) présente dans une situation donnée et expliquer son effet. S2 · Énergie
- SC-S2-103Utiliser les termes : machine simple, poulie, engrenage, levier, plan incliné, force, newton, interactions, intensité, sens, droite d’action, force de contact, force à distance. S2 · Énergie
- SC-S2-104Mesurer la masse d’un objet et l’intensité d’une force et noter le résultat de la mesure avec les unités appropriées. S2 · Énergie
- SC-S2-105Tester une machine simple pour mettre en évidence ses avantages (avantage mécanique, disposition, transmission du mouvement…). S2 · Énergie
- SC-S2-106Établir expérimentalement la relation entre l’intensité du poids d’un objet et sa masse. S2 · Énergie
- SC-S2-107Symboliser et lire une force qu’un objet A exerce sur un objet B : A/B. S2 · Énergie
- SC-S2-108Modéliser l’interaction entre deux objets par des flèches. S2 · Énergie
- SC-S2-109Calculer l’intensité du poids de certains objets de la vie quotidienne à partir de leur masse, en utilisant les unités SI. S2 · Énergie
- SC-S2-110Décrire et expliquer comment l’utilisation d’une machine simple facilite la vie dans une situation concrète (actuelle ou historique). S2 · Énergie
- SC-S2-111Identifier les deux grandeurs dont dépend une pression : l’intensité de la force pressante, l’aire de la surface de contact. S2 · Énergie
- SC-S2-112Préciser que la force pressante est la résultante de l’ensemble des forces agissant sur la surface de contact du corps et est perpendiculaire à la surface. S2 · Énergie
- SC-S2-113Écrire la relation de la pression p = F/S, expliciter la signification des symboles des grandeurs et citer les unités (SI). S2 · Énergie
- SC-S2-114Définir, symboliser la pression atmosphérique et préciser son unité SI. S2 · Énergie
- SC-S2-115Préciser que la pression atmosphérique s’applique dans toutes les directions et dans tous les sens. S2 · Énergie
- SC-S2-116Décrire le lien entre la pression atmosphérique et l’agitation moléculaire des molécules constituant l’air. S2 · Énergie
- SC-S2-117Citer l’instrument de mesure de la pression atmosphérique : le baromètre. S2 · Énergie
- SC-S2-118Utiliser les termes : climat, météorologie, pression, pression atmosphérique, force, anticyclone, dépression. S2 · Énergie
- SC-S2-119Mettre en évidence expérimentalement les paramètres qui influencent la pression. S2 · Énergie
- SC-S2-120Tester expérimentalement la présence de la pression atmosphérique. S2 · Énergie
- SC-S2-121Calculer la pression exercée par un corps sur un autre, en utilisant les unités SI. S2 · Énergie
- SC-S2-122Interpréter un phénomène ou le fonctionnement d’un objet en lien avec la pression et/ou la pression atmosphérique. S2 · Énergie
- HSC-D2-028Appliquer la « conservation » du travail à une machine simple. S4 · Physique — UAA 3 : Travail, énergie, puissance
- HSC-D2-029Pour une machine simple non vue en classe, identifier les principales caractéristiques des forces en présence et déterminer l’avantage mécanique. S4 · Physique — UAA 3 : Travail, énergie, puissance
Ce que travaille le chapitre, d’après les textes officiels (Programmes de l’Éducation nationale) :
- PC-C4-021Identifier les actions de contact ou à distance et les modéliser par des forces (point d’application, direction, sens, valeur). 5e à 3e · Mouvement et interactions
- PC-C4-022Associer la notion d’interaction à la notion de force. 5e à 3e · Mouvement et interactions
- PC-C4-023Exploiter l’expression de la loi de gravitation universelle, la loi étant fournie. 5e à 3e · Mouvement et interactions
- PC-C4-024Utiliser la relation P = mg et distinguer le poids de la masse. 5e à 3e · Mouvement et interactions
Ce que travaille le chapitre, d’après les textes officiels (Plan d’études romand (PER)) :
- SN-78H-010Observer et représenter des transmissions du mouvement (rotation, translation) dans des modèles expérimentaux et des objets technologiques. 7H à 8H · MSN 26 — Phénomènes naturels et techniques
- SN-9H-004Définir la masse (quantité de matière) et le volume (espace occupé par les molécules). 9H · MSN 36 — Phénomènes naturels et techniques
- SN-10H-004Représenter des forces à l’aide de flèches. 10H · MSN 36 — Phénomènes naturels et techniques
- SN-10H-005Reconnaître les forces de pesanteur, motrices, de frottement, de soutien et d’Archimède. 10H · MSN 36 — Phénomènes naturels et techniques
- SN-10H-006Interpréter des situations de la vie quotidienne à l’aide de la 1re loi de Newton (actions parallèles ou perpendiculaires entre elles et au mouvement). 10H · MSN 36 — Phénomènes naturels et techniques
- SN-10H-007Mesurer la force de pesanteur et distinguer le poids de la masse. 10H · MSN 36 — Phénomènes naturels et techniques
- SN-C3-005Choisir, régler et utiliser un instrument de mesure. 9H à 11H · MSN 36 — Phénomènes naturels et techniques
- SN-C3-017Différencier les notions de force et de vitesse. 9H à 11H · MSN 36 — Phénomènes naturels et techniques
Ce que travaille le chapitre, d’après les textes officiels (Programme de formation de l’école québécoise) :
- ST-6A-015Décrire l’effet de l’attraction gravitationnelle sur un objet (chute libre). 6e · Univers matériel
- ST-6A-016Reconnaître des manifestations de la pression et décrire comment elle agit sur un corps. 6e · Univers matériel
- ST-6A-017Prévoir l’effet combiné de plusieurs forces sur un objet au repos ou en déplacement rectiligne. 6e · Univers matériel
- ST-SEC2-001Définir le concept de masse et comparer les masses de substances ayant le même volume. Sec2 · Univers matériel
- ST-SEC2-050Définir la gravitation comme une force d’attraction mutuelle entre les corps. Sec2 · Terre et espace
- ST-SEC2-057Repérer des machines simples dans des objets techniques et décrire l’avantage mécanique des leviers. Sec2 · Univers technologique
- ST-SEC3-016Définir la pression et décrire les facteurs qui influencent la pression exercée par un fluide. Sec3 · Univers matériel
- ST-SEC4-052STE : appliquer la relation entre la masse et le poids (Fg = mg). Sec4 · Science et technologie de l’environnement (option)
Ce que travaille le chapitre, d’après les textes officiels (Plan d’études et programmes du Luxembourg) :
- SC-7E-014Expliquer les forces liées au vol : poids, portance, propulsion et résistance de l’air. 7e · Sciences naturelles : les animaux et leurs milieux
- SC-7E-027Utiliser les grandeurs longueur, volume, température, temps, masse et poids, leurs unités et leurs instruments de mesure. 7e · Sciences naturelles : mesures
- SC-5E-027Définir la masse d’un corps, son unité SI et son instrument de mesure. 5e · Physique : masse et volume
- SC-5E-032Définir une force, connaître son unité SI, ses effets et en donner des exemples. 5e · Physique : forces et poids
- SC-5E-033Représenter une force par ses caractéristiques, expliquer le fonctionnement du dynamomètre et mesurer une force. 5e · Physique : forces et poids
- SC-5E-034Définir le poids et l’intensité de la pesanteur et distinguer le poids, qui dépend du lieu, de la masse. 5e · Physique : forces et poids
- SC-5E-035Représenter et interpréter la caractéristique P(m) d’un corps et résoudre des exercices sur le poids. 5e · Physique : forces et poids
- SC-5E-038Expliquer l’origine de la pression atmosphérique, sa variation avec l’altitude et sa mesure par un baromètre à mercure. 5e · Physique : pression
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