Mesurer avec les bons outils
Choisir et utiliser le bon instrument pour chaque mesure.
Introduction
Pour suivre une recette, construire une étagère ou faire une expérience de sciences, il faut mesurer avec précision. Mais on ne mesure pas une masse avec une règle, ni un volume avec une balance ! Chaque grandeur a son instrument et son unité.
L'essentiel à retenir
Une grandeur est ce que l’on peut mesurer : longueur, masse, volume, température, durée.
Chaque grandeur s’exprime avec une unité : le mètre (m), le kilogramme (kg), le litre (L), le degré Celsius (°C), la seconde (s).
On utilise l’instrument adapté : règle, balance, éprouvette graduée, thermomètre, chronomètre.
Explication
La masse indique la quantité de matière d’un objet. On la mesure avec une balance, en grammes (g) ou en kilogrammes (kg) : 1 kg = 1 000 g. Avant de peser un liquide, on pose le récipient vide sur la balance et on appuie sur le bouton « tare » pour remettre l’affichage à zéro.
Le volume indique la place occupée par un objet. Pour un liquide, on utilise une éprouvette graduée et on exprime le volume en millilitres (mL) ou en litres (L) : 1 L = 1 000 mL. On place l’éprouvette sur une table horizontale, on met l’œil au niveau de la surface du liquide et on lit la graduation au bas de la courbe formée par le liquide, appelée ménisque.
Pour un solide de forme irrégulière, comme un caillou, on mesure le volume par déplacement d’eau. On verse de l’eau dans l’éprouvette, on note le volume, puis on plonge le caillou. Le niveau monte : la différence entre les deux volumes est le volume du caillou. On peut aussi l’exprimer en centimètres cubes : 1 mL = 1 cm³.
La température se mesure avec un thermomètre, en degrés Celsius (°C). On attend que la valeur se stabilise avant de la lire, sans toucher le réservoir du thermomètre avec les doigts.
Toute mesure comporte une part d’incertitude. Pour être plus précis, on choisit un instrument adapté à la taille de ce que l’on mesure et on peut répéter la mesure plusieurs fois.
Exemples
Une pomme a une masse d’environ 150 g ; elle se mesure avec une balance.
Un verre d’eau contient environ 200 mL.
Dans une éprouvette, l’eau passe de 60 mL à 75 mL quand on plonge un caillou : le caillou a un volume de 15 mL, soit 15 cm³.
La température normale du corps humain est d’environ 37 °C.
Une salle de classe peut mesurer 8 m de long.
Méthode
1. J’identifie la grandeur à mesurer : masse, volume, longueur, température.
2. Je choisis l’instrument adapté.
3. Je prépare la mesure : tare de la balance, éprouvette posée à plat.
4. Je lis la valeur correctement, l’œil bien placé.
5. J’écris le résultat avec son unité.
Attention
Masse et volume sont deux grandeurs différentes ! Un litre d’huile a une masse plus faible qu’un litre d’eau, et un kilogramme de plumes occupe beaucoup plus de place qu’un kilogramme de fer. N’oublie jamais l’unité : « 15 » ne veut rien dire, « 15 mL » si.
Résumé de la notion
Mesurer, c’est associer une valeur et une unité à une grandeur. La masse se mesure avec une balance (g, kg), le volume avec une éprouvette graduée (mL, L), la température avec un thermomètre (°C). Le volume d’un solide se mesure par déplacement d’eau.
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