Cette fiche explique les manipulations à suivre pour utiliser un dynamomètre.
Un dynamomètre est un instrument qui permet de mesurer la force. Le dynamomètre est constitué d'un ressort et d'une échelle calibrée en Newtons |\text {(N)}|.
- Objet au poids indéterminé (ou jeu de masses)
- Support universel
- Pince à crochet
- Dynamomètre
1. Installer la pince à crochet sur le support universel, et mettre le dynamomètre sur la pince.
2. Vérifier que le dynamomètre est bien calibré: lorsqu'aucun objet n'est accroché au ressort, le curseur devrait être placé vis-à-vis le zéro de l'échelle de mesure.
3. Accrocher l'objet dont on veut mesurer la force au crochet du dynamomètre.
4. Faire la lecture de la force sur le dynamomètre.
5. Ranger le matériel.
La force mesurée par le dynamomètre représente la force gravitationnelle, soit la force d'attraction qui existe entre l'objet accroché et la Terre. En sachant cette force, il est possible de savoir la masse de l'objet si elle n'est pas connue avant l'expérience.
||F_{g} = m \times g||
où
|F_{g}| représente la force gravitationnelle en Newtons |(\text {N})|
|m| représente la masse du corps en kilogrammes |(\text {kg})|
|g| représente l'intensité du champ gravitationnel en Newtons par kilogramme |(\text {N/kg})|
Quelle est la masse d'un objet qui exerce une force de |\small 6,0 \: \text {N}| ?
Il faut tout d'abord identifier les variables dans cette situation.
||\begin{align}F_{g} &= 6,0\: \text{N} \\
g &= 9,8 \: \text{N/kg} \\ m &= \: x \end{align}||
Puisqu'il n'y a qu'une seule variable inconnue, elle peut être déterminée mathématiquement.
||\begin{align} F_g = m \times g \quad \Rightarrow \quad m &=\displaystyle\frac{F_g}{g}
\\ \\
&= \displaystyle\frac{6,0\: \text{N}}{9,8\: \text{N/kg}}\\ \\
&= 0,61 \:\text{kg}\end{align}||
La masse est donc |0,61 \:\text{kg}|.