ENSEIGNER
mardi 12 décembre 2017
icar Vesion anglaise

THEME: 2nde- Exploration de l'espace, de l'atome aux galaxies
  -  _ (Anciens programmes)  -  Physique

Activité 2: Mesurer avec des outils différents

 

Vous avez à votre disposition plusieurs outils pour mesurer des longueurs :

  • la règle du professeur ou un mètre ruban
  • votre double décimètre
  • un bout de ficelle (ou une cale)
  • un Palmer (ou un pied à coulisse)
  • un élastique

A l’aide de ces cinq outils, vous devez mesurer la longueur d’une vis, le diamètre d’une craie et la profondeur de la table.
1. Complétez toutes les cases (grisées ou non) du tableau suivant avec les valeurs trouvées pour les différentes mesures :

 

Longueur de la vis

Diamètre d’une craie

Profondeur de la table

 

Règle du prof

 

 

 

Pour ces trois lignes, mettre la mesure en

dm, cm ou mm

Double décimètre

*

*

*

Palmer

 

 

 

Ficelle

 

 

 

 

élastique

*

*

*

 

2. Pour chaque case comportant un *, indiquer d'une autre couleur la valeur trouvée par un autre binôme. Proposer une ou plusieurs explication(s) aux éventuelles différences.

3. Parmi ces instruments de mesure, lequel ne sera jamais fiable ? Pourquoi ?

4. Pour un objet donné, pourquoi ne peut-on pas écrire toutes les mesures avec le même nombre de chiffres significatifs ?

5. Donner une condition pour qu'un instrument de mesure permette de mesurer la longueur d'un objet avec au moins deux chiffres significatifs. Vous pouvez par exemple vous aider en raisonnant avec le double décimètre.


But: Mesurer avec des outils différents

Faire prendre conscience de quelques critères à prendre en compte pour faire d’un outil un instrument de mesure : - outil dont les dimensions ne peuvent pas changer dans le temps (notion d’étalon stable dans le temps)
- outil qui permet de rendre les mesures communicables (d’où la nécessité d’une étalon commun…)
- outil dont les dimensions sont en accord avec les dimensions à mesurer.
Ecrire un résultat de mesure avec un nombre de chiffres significatifs en accord avec la précision de l’instrument.

Préparation: Mesurer avec des outils différents

Durée :au minimum 45 min, corrigé compris.
L'élastique doit faire environ 10 cm (de l'élastique de couture convient bien).
Le bout de ficelle ou la cale doivent mesurer quelques cm.
Si possible, prendre des vis toutes identiques.

Savoir: Mesurer avec des outils différents

Cette activité vise à donner du sens à la notion d’étalon, même si le mot n’est pas prononcé ici. L’activité légitime l’usage d’un étalon pour faire une mesure.
Plus généralement, le savoir à enseigner sur la mesure se met en place progressivement au cours de cette activité. Ce savoir est rarement voire jamais explicité aux élèves alors que la mesure constitue une activité essentielle du physicien… et de l’élève dans les années qui vont suivre. Le modèle de la mesure, qui explicite ensuite ce savoir, n’en a que plus d’intérêt.

Comportement des élèves: Mesurer avec des outils différents

Les élèves sont très inventifs pour mesurer des distances avec des outils non adaptés. Il plient la ficelle en plusieurs morceaux pour « créer » des sous divisions ( ½ ficelle, ¼ de ficelle etc) l’élastique est aussi utilisé en l’adaptant à la situation (on l’étire pour une grande longueur à mesurer mais on ne l’étire pas pour des petites longueurs), le Palmer permet aussi de mesurer la profondeur de la table on donnant cette distance en nombre de Palmer (13 Palmer et 1,253 cm par exemple). Il faut intervenir le moins possible pendant les mesures afin de laisser le maximum de techniques de mesure se développer dans la salle (tout en insistant sur le respect strict des consignes du texte), leur discussion pour compléter la question 2 entraîne souvent la mise en place de règles sur la mesure proches de celles du modèle fourni par la suite.

Corrigé: Mesurer avec des outils différents

1.
2.
3. L’élastique ne sera jamais fiable car sa longueur est fonction des conditions d’utilisation.
4. Pour un objet donné, le nombre de chiffres significatifs dépend de la précision de l’instrument utilisé. 
5. La dimension de l’objet mesuré doit être supérieure à 10 fois la plus petite graduation de l’instrument utilisé.