Séquence 4 CAP • Sciences Physiques & Chimiques

Poids, Masse & Forces

Entraînement Autonome CAP

Fiche de Travaux Dirigés (TD)

8 Exercices d'application avec corrigés pas à pas dépliables.

8 Exercices gradués

1 Exercice 1 : Calcul Direct du Poids $P = m \times g$

★☆☆ (Calcul P = m * g)

Un sac de ciment a une masse $m = 25\text{ kg}$.
Calculer son poids $P$ sur Terre avec $g = 9{,}81\text{ N/kg}$.

2 Exercice 2 : Conversion Grammes $\rightarrow$ kg et Poids

★☆☆ (Conversions)

Une pièce d'aluminium usinée a une masse $m = 650\text{ g}$.
2.1. Convertir la masse $m$ en kilogrammes ($\text{kg}$).
2.2. Calculer son poids $P$ avec $g = 10\text{ N/kg}$.

3 Exercice 3 : Calcul de la Masse $m = \frac{P}{g}$

★★☆ (Masse)

Un dynamomètre de chantier indique une force de traction $P = 85\text{ N}$ pour soutenir un coffret.
Calculer la masse $m$ en kg du coffret en prenant $g = 10\text{ N/kg}$.

4 Exercice 4 : Tableau des 4 Caractéristiques

★★☆ (Caractéristiques)

On considère un colis de masse $m = 10\text{ kg}$ posé sur une table ($g = 10\text{ N/kg}$, donc $P = 100\text{ N}$).
Donner les 4 caractéristiques complètes du vecteur poids $\vec{P}$ du colis.

5 Exercice 5 : Représentation Vectorielle d'une Force

★★☆ (Vecteur force)

Un bidon d'huile a un poids $P = 40\text{ N}$. On souhaite représenter le vecteur poids $\vec{P}$ à l'échelle : $1\text{ cm} \leftrightarrow 10\text{ N}$.
5.1. Calculer la longueur en centimètres de la flèche.
5.2. Décrire comment tracer cette flèche sur un schéma.

6 Exercice 6 : Comparaison Terre vs Lune

★★★ (Pesanteur)

Un robot rover d'exploration a une masse $m = 300\text{ kg}$.
6.1. Calculer son poids sur Terre avec $g_{\text{Terre}} = 9{,}8\text{ N/kg}$.
6.2. Calculer son poids sur la Lune avec $g_{\text{Lune}} = 1{,}6\text{ N/kg}$.
6.3. La masse du rover a-t-elle changé sur la Lune ?

7 Exercice 7 : Étalonnage d'un Dynamomètre

★★★ (Dynamomètre)

Le ressort d'un dynamomètre s'allonge de $\Delta L = 2{,}0\text{ cm}$ sous une force de traction $F_1 = 10\text{ N}$.
7.1. L'allongement étant proportionnel à la force, calculer l'allongement $\Delta L_2$ sous une force $F_2 = 25\text{ N}$.
7.2. Quelle force correspond à un allongement mesuré de $4{,}0\text{ cm}$ ?

8 Exercice 8 : Capacité de Levage d'une Élingue

★★★ (Sécurité levage)

Une élingue de chantier possède une charge maximale d'utilisation $F_{\text{max}} = 15\,000\text{ N}$. Un ouvrier souhaite lever une palette de briques de masse $m = 1200\text{ kg}$ avec $g = 9{,}81\text{ N/kg}$.
8.1. Calculer le poids $P$ de la palette.
8.2. L'élingue permet-elle de lever cette charge en toute sécurité ?