🛸 Mission 1 : « À même volume, même masse ? »

Mission « Rover Éco-Explorateur » - Les solides : choisir le matériau de la carrosserie

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🛡️ Le contexte : « Le choix du blindage » Mission 1

Quatre entreprises ont envoyé un échantillon de matériau pour la carrosserie du rover : de l'acier, du cuivre, de l'aluminium et du PVC. Ils ont tous été découpés exactement aux mêmes dimensions (même longueur, même largeur, même épaisseur). Pourtant, le transporteur affirme que l'un d'eux est beaucoup plus lourd que les autres.

🎯 Problématique : Quel est le matériau le plus léger que l'on doit choisir pour la carrosserie à volume égal ?

🧰 Matériel : les 4 plaques de carrosserie (acier, cuivre, aluminium, PVC) + 1 balance + 1 règle graduée.

🧐 Exploitation du contexte

1 À l'aide de la règle graduée, mesure les dimensions des 4 échantillons. Complète le tableau puis calcule le volume de chaque plaque :

💡 Rappel : Volume = longueur × largeur × épaisseur (mesurées en cm ⟹ volume en cm³)

Plaque	Longueur (cm)	Largeur (cm)	Épaisseur (cm)	Volume (cm³) à calculer
🥤 PVC (plastique)	..................	..................	..................	V = .................. cm³
🔩 Aluminium (métal léger)	..................	..................	..................	V = .................. cm³
⚙️ Acier (métal solide)	..................	..................	..................	V = .................. cm³
🟠 Cuivre (métal dense)	..................	..................	..................	V = .................. cm³

Conclus : les 4 plaques ont-elles le même volume ? ....................................................

2 « Si elles ont la même taille, ont-elles la même masse sur la balance ? » Écris ton hypothèse avant de peser :

Mon hypothèse : .................................................................................................................................

3 Parmi les 4 matériaux (PVC, aluminium, acier, cuivre), lequel sera selon toi le plus lourd pour le même volume ? Le plus léger ? (Écris tes hypothèses) :

• Hypothèse : le plus lourd à volume égal : ....................................................................................

• Hypothèse : le plus léger à volume égal : ....................................................................................

📊 Mesures des masses des 4 plaques de carrosserie À compléter

Plaque (même volume)	Masse mesurée (g)	Volume du bloc (cm³) (reporté de Q1)	Masse pour 1 cm³ (calculée)
🥤 PVC (plastique)	m = .......................... g	V = .......................... cm³	............... g/cm³
🔩 Aluminium (métal léger)	m = .......................... g	V = .......................... cm³	............... g/cm³
⚙️ Acier (métal solide)	m = .......................... g	V = .......................... cm³	............... g/cm³
🟠 Cuivre (métal dense)	m = .......................... g	V = .......................... cm³	............... g/cm³

💡 Rappel : Masse pour 1 cm³ = masse du bloc ÷ volume du bloc (en g/cm³)

🏁 Classement et conclusion de la mission

4 Classe les 4 plaques de la plus légère (1) à la plus lourde (4) en écrivant le nom du matériau :

1 - ......................................... < 2 - ......................................... < 3 - ......................................... < 4 - .........................................

5 Les 4 plaques ont le même volume mais des masses différentes. Quelle conclusion peux-tu écrire ?

Conclusion : .................................................................................................................................

6 🎯 Conclusion de la mission : réponds à la problématique. Quel matériau choisis-tu pour la carrosserie du rover ? Justifie ta réponse :

• Matériau choisi : ..................................................................................................................

• Justification : ..........................................................................................................................

Physique-Chimie 6ème Mission 2 : « Et pour les liquides ? »

Nom & Prénom : ........................................................

🫗 Le contexte : « Le mystère du réservoir » Mission 2

Pour faire fonctionner le moteur du robot, deux carburants sont disponibles dans des bidons de 33 cL : un fluide bleu et un fluide transparent. L'équipe doit savoir lequel alourdira le moins le réservoir, et doit être capable de prévoir précisément la masse totale si on décide d'embarquer 1, 2 ou 3 réservoirs.

🎯 Problématique : Si on double ou triple le volume de liquide emporté, que devient la masse mesurée sur la balance ?

🧰 Matériel : bouteilles identiques de 33 cL, les 2 carburants (fluide bleu, fluide transparent) + 1 balance.

🔬 L'expérience : comparer les deux carburants

7 Pourquoi les élèves utilisent-ils deux bouteilles identiques remplies au même niveau pour comparer les deux carburants ?

Parce qu'il faut que les deux liquides aient le même ....................................................

Carburant (bouteille de 33 cL)	Masse mesurée (g)	Le plus léger ? (coche)
💧 Fluide transparent	m = .......................... g	☐
🫗 Fluide bleu	m = .......................... g	☐

8 Qu'observe-t-on en pesant les deux bouteilles remplies à 33 cL ?

Observation : ..............................................................................................................................

9 Avant de peser le contenu d'une bouteille, on fait la tare avec la bouteille vide. Explique à quoi cela sert :

La tare sert à ...............................................................................................................................

📊 La proportionnalité : 1, 2 ou 3 réservoirs de fluide transparent À compléter

10 Complète le tableau de proportionnalité avec tes résultats (masse du fluide transparent uniquement) :

Nombre de bouteilles	Volume de fluide	Volume de fluide en mL	Masse de fluide (g)
1	33 cL	.................. mL	.................. g
2	66 cL	.................. mL	.................. g
3	99 cL ≈ 1 L	.................. mL	.................. g

11 Le volume de fluide a été multiplié par 2 (de 33 cL à 66 cL). Que devient la masse de fluide ? Puis de 33 cL à 99 cL (multiplié par 3) ?

• Volume × 2 → Masse .......................................................

• Volume × 3 → Masse .......................................................

12 À l'aide du tableau, trouve la masse de 1 mL de fluide transparent puis la masse de 1 L de fluide transparent :

• 1 mL de fluide transparent pèse : .......................................................

• 1 L de fluide transparent pèse : .......................................................

🏁 Conclusion de la mission

13 Les deux bouteilles de 33 cL n'ont pas la même masse. Écris ton bilan : la règle découverte dans la Mission 1 est-elle aussi vraie pour les liquides ?

• Bilan (la règle pour les liquides) : ...................................................................................

• Quel carburant choisis-tu pour le réservoir du rover (celui qui l'alourdit le moins) ? ...................................

14 🎯 Conclusion de la mission : réponds à la problématique. Si on double ou triple le volume de carburant emporté, que devient sa masse ?

Conclusion : .................................................................................................................................

Physique-Chimie 6ème Fiche d'Activité : Le Lien Masse / Volume

Nom & Prénom : ........................................................

🧴 Le Tableau de Conversion des Capacités (Volumes) Outil indispensable

💡 Règle d'or : On place toujours le chiffre des unités dans la colonne de l'unité de départ. Pour passer d'une colonne à celle de droite, on multiplie par 10.

dL (décilitre)	cL (centilitre)	mL (millilitre)
3	3	0

⭐ 1 L = 1 dm³ ⭐ 1 mL = 1 cm³ ⭐ 1 L = 1 000 mL

⚖️ Le Tableau de Conversion des Masses Outil indispensable

kg (kilogramme)	hg (hectogramme)	dag (décagramme)	g (gramme)
1	5	0	0

⭐ 1 kg = 1 000 g ⭐ 1 g = 1 000 mg 💧 1 mL de fluide transparent = 1 g 💧 1 L de fluide transparent = 1 kg

✏️ Exercices d'application : Entraîne-toi aux conversions !

A Conversions de volumes (capacités) :

• 2,5 L = ........................................... mL

• 750 mL = ......................................... L

• 0,4 L = ............................................. cL

• 3 200 mL = ...................................... L

B Conversions de masses :

• 1,5 kg = ........................................... g

• 500 g = ............................................ kg

• 2 kg = .............................................. g

• 250 g = ............................................ kg

C Mission rover : Le réservoir de carburant du rover Éco-Explorateur contient 2 L de fluide transparent.

a. Exprime ce volume en mL : .......................................................................................

b. Sachant que 1 mL de fluide transparent pèse 1 g, calcule la masse de ce carburant en g puis en kg : ......................

📜 Fiche Synthèse & Bilan du Cours

Chapitre 2 : Masse et Volume

🧠 Ce qu'il faudra retenir (L'essentiel de la leçon)

1. À volume égal, la masse peut changer :
Deux objets de même ........................................ (même taille) n'ont pas toujours la même ........................................ : cela dépend du ........................................ dont ils sont faits (ex : PVC ≈ 1,4 g/cm³, aluminium ≈ 2,7 g/cm³, acier ≈ 7,8 g/cm³, cuivre ≈ 8,9 g/cm³).

2. Masse et volume sont proportionnels (pour un même matériau) :
Si on multiplie le volume par 2, la .................................... est multipliée par 2. Si on multiplie le volume par 3, la masse est multipliée par ....... C'est une relation de .........................................

3. La règle pour le fluide transparent (le carburant du réservoir) :

💧 1 mL de fluide transparent = 1 g

💧 1 L de fluide transparent = 1 kg

Pour peser un liquide, on pose le récipient vide sur la balance et on fait la .................... (mise à zéro), afin de ne mesurer que la masse du .......................... (sans le récipient).

📖 Vocabulaire à connaître

⚖️ Masse

Quantité de matière contenue dans un objet. Elle se mesure avec une balance, en grammes (g) ou kilogrammes (kg).

🧊 Volume

Espace occupé par un objet ou une substance. Il se mesure en litres (L), millilitres (mL) ou centimètres cubes (cm³).

🔗 Proportionnalité

Relation entre deux grandeurs : si l'une est multipliée par un nombre, l'autre est multipliée par le même nombre.

⚙️ Tare

Mise à zéro de la balance avec le récipient vide, pour ne peser que le contenu.

🧱 Masse volumique

Masse d'un cm³ de matériau : PVC ≈ 1,4 ; aluminium ≈ 2,7 ; acier ≈ 7,8 ; cuivre ≈ 8,9 g/cm³. Plus elle est grande, plus le matériau est lourd à volume égal.

🛸 Mission Éco-Explorateur

Mission spatiale : choisir une carrosserie solide mais légère (PVC) et doser le carburant du réservoir (1 mL de fluide transparent = 1 g).

📐 Partie 3 : Méthode et Entraînement aux Conversions d'Unités

📜 Fiche Synthèse & Bilan du Cours