Les instruments de mesure, les grandeurs physiques et les unités de mesure par Oriane, Pierre et Charlotte. Page en construction - (m.à.j le 28 juin 2007) - Voici des instruments de mesure de la vie courante et d'autres qui sont un peu spéciaux. Nous allons vous expliquer leur rôle et leur fonctionnement.
1 Mesurer des masses et des poids Unités: le kilogramme, le gramme, le centigramme, le milligramme. un pèse-lettre : un pèse-bébé : ![]()
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Un pèse-personne :
Un dynamomètre : ![]()
Les organes essentiels de cet appareil sont le levier et les deux lames flexibles qui servent de ressort:
"L'instrument que nous voyons sert, je crois, à mesurer la pression des lames de ressort d'un contact de relais électromécanique.
Mais sous réserve que mes souvenirs soient fiables !" Merci à Christian B. pour ces informations !![]()
- Le pèse-personne
La balance
Nous avons démonté un vieux pèse-personne d'environ 20 ou 30 ans. Voici comment il fonctionne:
Quand on appuie, cela déplace une pièce de métal qui comprime un ressort et pousse une crémaillère. Celle-ci entraîne un pignon denté qui fait tourner le cadran gradué.Anaïs et Loraine
Sur cette image on voit de bas en haut:
- la molette de réglage,
- le ressort principal
- le levier du mécanisme
- la crémaillère et le pignon denté monté sur l'axe du cadran
- le ressort de rappel du cadran gradué.
Les balances électroniques voir la page mesures.html
Elles contiennent un composant électronique sensible à la pression, qu'on appelle le capteur. 2/ Mesurer une durée Unités: heure h, minute min, seconde s. un sablier : une horloge, un réveil : ![]()
un chronomètre :
L'élément principal du chronomètre, du réveil, de l'horloge ou de la pendule est le balancier, qui oscille très régulièrement et découpe le temps en intervalles égaux. (voir les expériences) Chronomètre électronique:
Photo manquante
3/ Mesurer une température Unité: le degré Celsius °C. Un thermomètre à mercure: Le réservoir, le tube capilaire et l'extrémité du tube: ![]()
un thermomètre à cadran un thermomètre à liquide :
Le ressort en métal se dilate ou se contracte en fonction de la température. Un thermomètre digital : Le capteur du thermomètre digital transforme les variations de température en signaux électriques qui sont traités et affichés sur un écran.4/ Mesurer une distance. Unités: le mètre m, le centimètre cm, le milimètre mm, le kilomètre km ... un mètre-ruban : un double-décamètre : ![]()
Instruments du mécanicien:
Un pied à coulisse à montre :
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pied à coulisse digital: ![]()
Un comparateur : un comparateur à levier : ![]()
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Fonctionnement du comparateur: La tige du comparateur est reliée à une crémaillère qui entraîne un petit pignon. Les translations de la crémaillère font tourner le pignon, lui même relié à l'aiguille indicatrice. Le ressort de rappel ramène la crémaillère à zéro. ![]()
Un micromètre au millième de millimètre: (une division = 0,001 mm)
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Le micromètre comporte une vis très précise qui dévoile des graduations. On lit les graduations en millimètres sur l'échelle horizontale puis les fractions du millimètre sur le tambour. l'aiguille indicatrice affiche les millièmes de millimètre.5/ Instruments pour la météorologie L'anémomètre Le pluviomètre (millimètres d'eau) ![]()
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Le baromètre (millibars, mm de mercure) Le thermomètre enregistreur ![]()
L'hygromètre (pourcentage) La spirale de l'hygromètre est sensible à l'humidité de l'air 6/ Les instruments de mesure de la voiture (tableau de bord) Compteur de vitesse en km/h Compte-tours (en tours par minute) ![]()
Jauge à essence (fractions)
..... Voir l'exercice de mathématiques sur les jauges
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L'ampèremètre et le voltmètre fonctionnent grâce à un cadre mobile qui peut tourner autour d'un aimant. Ce cadre mobile est constitué d'un bobinage de fil de cuivre qui forme un électro-aimant. |
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On voit ici le bobinage du cadre mobile avec son ressort spiral. |
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Les manomètres apportés par Oriane: |
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Fonctionnement des manomètres: voir le tableau ci-dessous |
(Oriane, Pierre, Louise et Charlotte.) Voir la fiche de travail inspirée des exercices du Matou Matheux Tableau récapitulatif
Instruments grandeur mesurée principe de fonctionnement organes principaux Balance à plateaux et trébuchet Masses équilibres et leviers. Leviers, fléau, couteaux Balance romaine Pèse-personne Poids Déformation d'un ressort. Ressort (lame, ressort de compression, ressort à boudin, ressort spiral) ou élément élastique Pèse-lettre Peson Dynamomètre Force Instruments électroniques distances, poids, forces, pressions, températures, humidité... variation d'un courant électrique ou d'un signal numérique capteur analogique (par exemple résistance variable) ou numérique (signal binaire) Thermomètre à mercure Température Déformation / dilatation d'un liquide ou d'un métal Réservoir, tube en verre et mercure Thermomètre à alcool Réservoir, tube en verre et alcool Thermomètre à cadran Ressort spiral Thermomètre digital Capteur sensible à la chaleur( capteur thermo-sensible ) Capteur thermo sensible, circuit électrique et afficheur numérique Manomètre Pression Déformation par la pression d'un "réservoir" d'air ou de liquide Tube courbé et mécanisme à roues dentées Baromètre Pression de l'atmosphère Soufflet et mécanisme à roues dentées Voltmètre Tension électrique Effet magnétique du courant électrique Cadre mobile ( bobinage de cuivre ) autour d'un aimant permanent (ou d'un autre bobinage) Ampèremètre Intensité électrique Wattmètre Puissance électrique Oriane et Charlotte - vendredi 22 décembre - 28 juin 2007 Voir la page sur les cadrans gradués - Vocabulaire
Préfixes et suffixes grecs employés dans le nom des instruments de mesures - Préfixes
Préfixe grec Signification Exemples anémo- vent anémomètre baro- pesant (idée de pression) baromètre chron(o)- temps chronologie; chronomètre hygro- humide métr(o)- mesure métrique; métronome, micro- petit microbe; microbiologie; météor(o)- élevé dans les airs météore; météorologie tachy- rapide tachymètre (compteur de vitesse) therm(o)- chaleur thermomètre pyro- feu pyromètre Préfixes employés pour la formation des multiples et des sous-unités
Multiples Valeur Exemples déca- dizaine décamètre hecto- centaine hectolitre kilo- mille kilogramme méga- million mégavolt giga- milliard gigawatt Sous-multiples Valeur Exemples déci- dixième décimètre centi- centième centigramme milli- millième millilitre micro- millionième microvolt nano- milliardième nanoampère Oriane et Charlotte vendredi 22 décembre Suffixes
Suffixe grec Signification Exemples -mètre mesure centimètre... -nome qui règle métronome -nomie art de mesurer astronomie
Vocabulaire spécifique à rechercher
Les noms | Les verbes | Les adjectifs | Les adverbes |
une mesure | mesurer | mesurable | - |
une comparaison | comparer | comparable | -- |
une référence | référer | - | - |
un étalon, l'étalonnage | étalonner | étalonné | - |
la précision | préciser | précis- précise | précisément |
l'incertitude | certifier | incertain(e) | - |
une indication | indiquer |
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- |
les graduations | graduer | graduée, graduable | graduellement |
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