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Une plaque de nickel. – Une plaque de zinc. MANIPULATIONS. 1. Fixer fermement les deux extrémités de la plaque de cuivre à l'aide des pinces universelles.
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L’EFFET DES FORCES SUR LA DÉFORMATION DES MÉTAUX

MANUEL

Chapitre 11, page 369

BOÎTE À OUTILS

Pages 14 et 75

BUT DU LABORATOIRE Observer l’effet des forces sur la déformation de quelques métaux.

CRITÈRES D’OBSERVATION

1. Qu’est-ce qu’une contrainte mécanique ?

2. Quelle contrainte est représentée dans l’illustration ci-contre ? Justifiez votre réponse.

3. Dans le tableau ci-dessous, indiquez les conséquences possibles des contraintes mécaniques sur les matériaux et expliquez chacune d’elles. Explication

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Conséquence possible

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4. Quelle est l’unité de mesure généralement utilisée pour quantifier une force ? Précisez son symbole.

5. Quelle est l’équivalence entre la masse d’un objet et la force qu’elle génère sur la Terre ?

MATÉRIEL ET MATÉRIAUX 2 supports universels 2 pinces universelles Une masse de 500 g Une masse de 1000 g Une règle

• 4 plaques de métal d’environ 126 mm x 20 mm (« électrodes ») : – Une plaque de cuivre – Une plaque de fer – Une plaque de nickel – Une plaque de zinc

MANIPULATIONS 1. Fixer fermement les deux extrémités de la plaque de cuivre à l’aide des pinces universelles. 2. Fixer, sur les deux supports universels, l’autre extrémité des pinces universelles. 3. Régler la hauteur de la plaque de cuivre à 10 cm au-dessus de la table de travail. La plaque de cuivre doit être parallèle à la surface de la table. (Voir le montage illustré ci-dessous.)

Plaque de métal

Pince universelle Pince universelle

100

Supports universels

4. Placer la masse de 500 g sur le centre de la plaque de cuivre. 5. Mesurer la hauteur entre le point le plus bas de la plaque de cuivre et la table. 6. Enlever la masse. 7. Observer si la plaque de cuivre reprend sa forme initiale ou non. 8. Répéter les étapes 4 à 7, mais en utilisant la masse de 1000 g. 9. Recommencer les manipulations 1 à 8 en utilisant successivement les plaques de fer, de nickel et de zinc.

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OBSERVATIONS Notez vos observations dans le tableau suivant. Donnez un titre à votre tableau et indiquez les unités de mesure appropriées dans les parenthèses. Titre : Masse de 500 g

Métal

Hauteur entre la plaque de métal et la table ( ____ )

Masse de 1000 g

Reprise de la forme initiale ?

Hauteur entre la plaque de métal et la table ( ____ )

Reprise de la forme initiale ?

Cuivre Fer Nickel Zinc

RETOUR SUR LA DÉMARCHE D’OBSERVATION

1. Indiquez quelle force a été appliquée sur les plaques de métal à l’aide de chacune des masses. Masse utilisée (g)

Force appliquée (N)

500 1 000

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2. Quel a été l’effet de l’augmentation de la force sur la flexion des plaques de métal ?

3. Est-ce que la flexion des plaques de métal varie en fonction de la nature du métal ? Expliquez votre réponse à l’aide de vos observations.

4. De quel(s) type(s) sont les déformations subies par les plaques de métal au cours de ce laboratoire ?

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5. Comment auriez-vous pu obtenir une rupture des plaques de métal en utilisant le même montage ?

6. Il est préférable que les gouttières d’un bâtiment, qui servent à recueillir l’eau de pluie circulant sur le toit, puissent se plier facilement lorsqu’on les installe. Parmi les métaux que vous avez testés, lequel utiliseriez-vous pour fabriquer des gouttières ? Expliquez votre réponse.

7. Pour qu’un clou soit efficace, il est préférable qu’il soit difficile à plier. Parmi les métaux que

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vous avez testés, lequel utiliseriez-vous pour fabriquer des clous ? Expliquez votre réponse.

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