Mass, weight and density · Masse, poids et densité
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|---|---|
| mass/mæs/ | masse |
| weight/weɪt/ | poids |
| density/ˈdensɪti/ | densité |
| matter/ˈmætə/ | matière |
| gravity/ˈɡrævɪti/ | gravité |
| gravitational field strength/ˌɡrævɪˈteɪʃənl fiːld streŋθ/ | intensité du champ gravitationnel |
| displacement/dɪˈspleɪsmənt/ | déplacement |
Same you, lighter on the Moon
- An astronaut on the Moon can leap high and feels light.
- Yet they are made of exactly the same stuff as on Earth.
- The puzzle is solved by two different ideas: mass 质量 and weight 重力. Then we measure density 密度.
Même vous, mais plus léger sur la Lune
- Un astronaute sur la Lune peut sauter haut et se sent léger.
- Pourtant, il est fait exactement des mêmes matériaux que sur Terre.
- Le mystère est résolu par deux concepts différents : masse 质量 et poids 重力. Ensuite, nous mesurons la densité 密度.
Mass
- Mass is the amount of matter 物质 in an object.
- It is measured in kilograms (kg).
- Mass does not change when you move the object — to the Moon, into space, anywhere.
- A balance compares an unknown mass with known masses.
Masse
- La masse est la quantité de matière 物质 dans un objet.
- Elle est mesurée en kilogrammes (kg).
- La masse ne change pas quand vous déplacez l'objet — vers la Lune, dans l'espace, partout.
- Une balance compare une masse inconnue à des masses connues.
Weight and mass · Poids et masse
W = mg
Weight is proportional to mass — the gradient is the gravitational field strength g (about 10 N/kg on Earth). · Le poids est proportionnel à la masse — la pente est la intensité du champ gravitationnel g (environ 10 N/kg sur Terre).
Weight
- Weight is the force of gravity 引力 on a mass. It is measured in newtons (N).
- Weight can change: it is smaller on the Moon because the Moon's gravity is weaker.
- Gravitational field strength 重力场强度 is the force per unit mass:
- So weight is $W = mg$. On Earth $g \approx 9.8\ \text{N/kg}$ — the same number as the acceleration of free fall.
A falling object speeds up until air resistance grows to equal its weight
Poids
- Le poids est la force de gravité 引力 sur une masse. Il est mesuré en newtons (N).
- Le poids peut changer : il est plus faible sur la Lune car la gravité lunaire est plus faible.
- La champ gravitationnel 重力场强度 est la force par unité de masse :
- Donc le poids est $W = mg$. Sur Terre $g \approx 9.8\ \text{N/kg}$ — le même nombre que l'accélération de la chute libre.
Un objet qui tombe accélère jusqu'à ce que la résistance de l'air égale son poids
Floating and density · Flottabilité et densité
Change the object's density and the liquid: it floats if it's less dense, and the denser it is the more sits underwater. Iron sinks in water but floats on mercury. · Changez la densité de l'objet et celle du liquide : il flotte s'il est moins dense, et plus il est dense, plus il est immergé. Le fer coule dans l'eau mais flotte sur le mercure.
An astronaut travels from Earth to the Moon. What happens to their mass · masse and · et weight · poids? · Un astronaute voyage de la Terre vers la Lune. Que se passe-t-il pour sa masse et son poids ?
Mass (amount of matter) never changes. Weight is the force of gravity, and the Moon's gravity is weaker, so the weight is smaller. · La masse (quantité de matière) ne change jamais. Le poids est la force de gravité, et la gravité lunaire étant plus faible, le poids est plus petit.
A bag has a mass of $5.0\ \text{kg}$. What is its weight on Earth, in N? (Use $g = 9.8\ \text{N/kg}$.) · Un sac a une masse de $5.0\ \text{kg}$. Quel est son poids sur Terre, en N ? (Utilisez $g = 9.8\ \text{N/kg}$.)
$W = mg = 5.0 \times 9.8 = 49\ \text{N}$.
Density
- Density is the mass packed into each unit of volume:
- The symbol $\rho$ is the Greek letter "rho". The unit is $\text{kg/m}^3$ or $\text{g/cm}^3$.
- To measure it: find the mass with a balance, find the volume, then divide.
- Regular solid (a box): measure the sides and calculate the volume.
- Irregular solid (a stone): lower it into water in a measuring cylinder — the rise in water level is its volume (the displacement 排水法 method).
Densité
- La densité est la masse concentrée dans chaque unité de volume :
- Le symbole $\rho$ est la lettre grecque "rho". L'unité est $\text{kg/m}^3$ ou $\text{g/cm}^3$.
- Pour la mesurer : trouvez la masse avec une balance, trouvez le volume, puis divisez.
- Solide régulier (une boîte) : mesurez les côtés et calculez le volume.
- Solide irrégulier (une pierre) : immergez-le dans l'eau dans un cylindre gradué — la montée du niveau d'eau est son volume (la méthode de déplacement 排水法).
A metal block has a mass of $240\ \text{g}$ and a volume of $30\ \text{cm}^3$. What is its density, in g/cm³? · Un bloc métallique a une masse de $240\ \text{g}$ et un volume de $30\ \text{cm}^3$. Quelle est sa densité, en g/cm³ ?
$\rho = \dfrac{m}{V} = \dfrac{240}{30} = 8.0\ \text{g/cm}^3$.
How do you find the volume of a small, oddly-shaped stone? · Comment trouvez-vous le volume d'une petite pierre de forme irrégulière ?
The stone pushes the water up. The rise in the water level equals the stone's volume — the displacement method. · La pierre repousse l'eau vers le haut. La montée du niveau d'eau correspond au volume de la pierre — la méthode de déplacement.
Water in a measuring cylinder reads $50\ \text{cm}^3$. After a stone is added it reads $74\ \text{cm}^3$. What is the volume of the stone, in cm³? · L'eau dans un cylindre gradué indique $50\ \text{cm}^3$. Après ajout d'une pierre, elle indique $74\ \text{cm}^3$. Quel est le volume de la pierre, en cm³ ?
The volume is the rise in level: $74 - 50 = 24\ \text{cm}^3$. · Le volume est la montée du niveau : $74 - 50 = 24\ \text{cm}^3$.
Floating and sinking
- An object floats if its density is less than the density of the liquid.
- It sinks if its density is greater.
- Ice floats on water because ice is slightly less dense than water.
Flotter et couler
- Un objet flotte si sa densité est inférieure à celle du liquide.
- Il coule si sa densité est supérieure.
- La glace flotte sur l'eau car la glace est légèrement moins dense que l'eau.
An object floats on a liquid if its density is less than the density of the liquid. · Un objet flotte sur un liquide si sa densité est inférieure à celle du liquide.
Less dense than the liquid → it floats; denser than the liquid → it sinks. · Moins dense que le liquide → il flotte ; plus dense que le liquide → il coule.
You've got it
- mass = amount of matter (kg), never changes; weight = force of gravity (N), $W = mg$
- $g = \dfrac{W}{m} \approx 9.8\ \text{N/kg}$ on Earth
- density $\rho = \dfrac{m}{V}$; find an odd shape's volume by displacement
- floats if its density is less than the liquid's
Vous avez compris
- mass = quantité de matière (kg), ne change jamais ; weight = force gravitationnelle (N), $W = mg$
- $g = \dfrac{W}{m} \approx 9.8\ \text{N/kg}$ sur Terre
- density $\rho = \dfrac{m}{V}$ ; trouver le volume d'une forme irrégulière par displacement (déplacement d'eau)
- flotte si sa densité est inférieure à celle du liquide