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Collège · 6ᵉ · Physique

Mesures et grandeurs physiques

Longueur, masse, durée, volume : mesurer et exprimer une grandeur

À propos de cette page
Ce cours de physique en sixième sur « Mesures et grandeurs physiques » suit le programme officiel de physique de sixième. Il présente les définitions, les propriétés et les méthodes essentielles, accompagnées d'exemples résolus pour bien comprendre. Au programme : Une grandeur physique, c'est quoi ?, Mesurer une longueur, Mesurer une masse, Mesurer une durée. Chaque notion est expliquée pas à pas, puis mise en pratique grâce à des exercices interactifs, un QCM et une évaluation corrigée. Idéal pour réviser à son rythme, combler ses lacunes et progresser, en autonomie ou avec un professeur. Cours rédigé par un professeur particulier à Marseille pour aider les élèves de sixième à réussir en physique.
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Une grandeur physique, c'est quoi ?

Définition. Une grandeur physique est une propriété d'un objet ou d'un phénomène que l'on peut mesurer à l'aide d'un instrument. Le résultat d'une mesure s'exprime toujours par un nombre suivi d'une unité : par exemple 1,50 m, jamais seulement 1,50.
GrandeurUnité (nom)SymboleInstrument
Longueurmètremrègle, mètre ruban
Massekilogrammekgbalance
Duréesecondeschronomètre
Volumemètre cubeéprouvette graduée
Attention ! Un résultat de mesure sans unité n'a pas de sens. Écrire « la table mesure 120 » ne veut rien dire : il faut écrire « 120 cm ».
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Mesurer une longueur

La longueur se mesure avec une règle graduée ou un mètre ruban. L'unité légale est le mètre (m). On utilise aussi des multiples et sous-multiples selon la taille de l'objet :

kmhmdammdmcmmm
1000 m100 m10 m1 m0,1 m0,01 m0,001 m
Exemple. 2,5 m = 250 cm (on multiplie par 100 pour passer des mètres aux centimètres).
Astuce. Pour mesurer correctement avec une règle, aligne le trait 0 de la règle avec le bord de l'objet — ne pars pas du bord de la règle, qui n'est pas toujours au niveau du 0 !
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Mesurer une masse

La masse se mesure avec une balance. L'unité légale est le kilogramme (kg). On utilise aussi le gramme (g), le milligramme (mg) et, pour de très grandes masses, la tonne (t).

tkggmg
1000 kg1 kg0,001 kg0,000001 kg
Exemple. 2500 g = 2,5 kg (on divise par 1000 pour passer des grammes aux kilogrammes).
Attention ! Ne confonds pas la masse (mesurée en kg avec une balance) et le volume (mesuré en L ou mL avec une éprouvette) : ce ne sont pas la même grandeur !
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Mesurer une durée

La durée se mesure avec un chronomètre ou une horloge. L'unité légale est la seconde (s). On utilise aussi la minute (min) et l'heure (h).

RelationExemple
1 min = 60 s150 s = 2 min 30 s
1 h = 60 min = 3600 s1,5 h = 90 min
Astuce. Pour convertir des minutes en secondes, on multiplie par 60. Pour convertir des secondes en minutes, on divise par 60.
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Mesurer un volume

Le volume occupé par un liquide se mesure avec une éprouvette graduée. L'unité légale est le mètre cube (m³), mais on utilise le plus souvent le litre (L) et ses sous-multiples.

Règle. 1 L = 1 dm³ et 1 mL = 1 cm³.

Pour mesurer le volume d'un solide qui ne se dissout pas dans l'eau, on utilise la méthode du déplacement d'eau :

Exemple. Niveau initial V1 = 100 mL, niveau final V2 = 135 mL, donc le volume de l'objet est 135 − 100 = 35 mL, soit 35 cm³.
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Bien utiliser un instrument de mesure

Une mesure n'est fiable que si l'instrument est bien utilisé :

  • Regarder la graduation bien en face, au niveau des yeux (sinon on fait une erreur de lecture appelée parallaxe).
  • Pour un liquide, lire le niveau au bas de la courbure du liquide (le ménisque).
  • Si le résultat tombe entre deux graduations, on peut estimer la valeur la plus proche.
  • Sur une balance, vérifier qu'elle affiche bien zéro avant de poser l'objet (on dit qu'on tare la balance).
Attention ! Lire une graduation « de biais » (par-dessus, ou de travers) fausse la lecture : place toujours ton œil bien en face du trait à lire.
En bref
  • Une grandeur physique = un nombre + une unité (jamais l'un sans l'autre).
  • Longueur → mètre (m), avec une règle. Masse → kilogramme (kg), avec une balance.
  • Durée → seconde (s), avec un chronomètre. Volume → mètre cube (m³) ou litre (L), avec une éprouvette.
  • 1 L = 1 dm³ et 1 mL = 1 cm³.
  • Pour un solide, on mesure son volume par déplacement d'eau : V(objet) = V2 − V1.
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