Aller au contenu
\( \definecolor{colordef}{RGB}{249,49,84} \definecolor{colorprop}{RGB}{18,102,241} \)
Éducation Nationale Française · CM1

Les masses

⌚ ~114 min ▢ 12 blocs ✓ 46 exercices PDFCours complet PDFFiche d'exercices PDFCorrections ➣ Prérequis : Les nombres décimaux, La multiplication
I Les masses
Définition — Unités de masse
Trois unités mesurent une masse, de l'objet le plus léger à la charge la plus lourde.
  • Gramme \(\left(\mathrm{g}\right)\) — pour les objets légers : un petit bonbon a une masse d'environ \(1~\mathrm{g}\), une lettre environ \(20~\mathrm{g}\).
    Illustration
  • Kilogramme \(\left(\mathrm{kg}\right)\) — pour les objets de tous les jours : un gros livre a une masse d'environ \(1~\mathrm{kg}\), un cartable environ \(4~\mathrm{kg}\).
    Illustration
  • Tonne \(\left(\mathrm{t}\right)\) — pour les charges très lourdes : une petite voiture a une masse d'environ \(1~\mathrm{t}\), un camion environ \(10~\mathrm{t}\).
    Illustration
Chaque unité vaut mille fois la précédente : $$\textcolor{colordef}{1~\mathrm{kg} = 1\,000~\mathrm{g}} \qquad \textcolor{colordef}{1~\mathrm{t} = 1\,000~\mathrm{kg}}$$
Méthode — Grouper par milliers, découper par milliers
Les trois unités se suivent de mille en mille : \(1~\mathrm{kg}=1\,000~\mathrm{g}\) et \(1~\mathrm{t}=1\,000~\mathrm{kg}\). Grouper par milliers suffit pour passer de l'une à l'autre.
  • Vers une unité plus petite, le nombre grandit. Chaque kilogramme devient \(1\,000\) grammes : \(3~\mathrm{kg}=3\,000~\mathrm{g}\). Chaque tonne devient \(1\,000\) kilogrammes : \(2~\mathrm{t}=2\,000~\mathrm{kg}\).
  • Vers une unité plus grande, le nombre diminue. Chaque millier de grammes fait un kilogramme : \(5\,000~\mathrm{g}=5~\mathrm{kg}\).
  • Quand il reste quelque chose, la masse s'écrit avec deux unités. \(5\,462~\mathrm{g}=5\,000~\mathrm{g}+462~\mathrm{g}=5~\mathrm{kg}+462~\mathrm{g}\), et de même \(5\,350~\mathrm{kg}=5~\mathrm{t}+350~\mathrm{kg}\).
  • Vérifier : le nombre de milliers donne la grande unité, ce qui reste garde la petite — et il est toujours plus petit que \(1\,000\).
Méthode — La même unité avant de comparer
Deux masses se comparent comme deux nombres — mais seulement une fois écrites dans la même unité.
  • Avec une balance : le plateau le plus lourd descend, le moins lourd monte. Aucun nombre n'est nécessaire, la balance répond d'elle-même.
  • Avec des nombres : on écrit d'abord chaque masse dans la même unité — celle qui garde des nombres simples : les grammes quand la liste mêle kilogrammes et grammes, les kilogrammes quand elle mêle tonnes et kilogrammes. Puis on compare les nombres et on les range.
  • Le piège : un grand nombre n'est pas toujours une grande masse. \(1\,700~\mathrm{g}\) est plus léger que \(2~\mathrm{kg}\), même si \(1\,700\) est plus grand que \(2\).
  • Vérifier : l'ordre ne change pas si l'on écrit tout dans une autre unité.
Compétences à pratiquer
  • Écrire une masse dans une seule unité
  • Comparer deux masses
  • Trouver la masse de plusieurs objets
  • Calculer les prix des fruits
II Le milligramme et la famille des unités
Définition — Le milligramme et la tonne
Une unité de plus sert pour les choses très légères : le milligramme. À l'autre bout de la famille, la tonne sert pour les choses très lourdes.
  • Milligramme (\(\mathrm{mg}\)) — une très petite unité : \(1\) g \(= 1\,000\) mg. On utilise les milligrammes pour les choses très légères, comme un grain de sable.
  • Tonne (\(\mathrm{t}\)) — une très grande unité : \(1\) t \(= 1\,000\) kg. On utilise les tonnes pour les choses très lourdes, comme une voiture.
Proposition — La famille des unités de masse
Du milligramme au kilogramme, chaque unité vaut dix fois l'unité juste au-dessous, comme dans notre numération : $$\begin{aligned}&1~\mathrm{kg} = 10~\mathrm{hg},\quad 1~\mathrm{hg} = 10~\mathrm{dag},\quad 1~\mathrm{dag} = 10~\mathrm{g},\\ &1~\mathrm{g} = 10~\mathrm{dg},\quad 1~\mathrm{dg} = 10~\mathrm{cg},\quad 1~\mathrm{cg} = 10~\mathrm{mg}.\end{aligned}$$ Ainsi \(1~\mathrm{kg} = 1\,000~\mathrm{g}\) et \(1~\mathrm{g} = 1\,000~\mathrm{mg}\). Les unités les plus employées sont le kilogramme, le gramme et le milligramme. Au-dessus du kilogramme, la tonne sert pour les choses très lourdes ; attention, elle vaut mille kilogrammes, et non dix : \(1~\mathrm{t} = 1\,000~\mathrm{kg}\).
Compétences à pratiquer
  • Passer d'une unité à la suivante
III Convertir des masses
Méthode — Convertir en utilisant une multiplication ou une division
  • Pour passer d'une unité plus grande à une plus petite (kg \(\to\) g), on multiplie par \(1\,000\).
    Exemple : \(3 \,\text{kg} = 3 \times 1\,000 \,\text{g} = 3\,000 \,\text{g}\).
  • Pour passer d'une unité plus petite à une plus grande (g \(\to\) kg), on divise par \(1\,000\).
    Exemple : \(2\,500 \div 1\,000 = 2{,}5\), donc \(2\,500 \,\text{g} = 2{,}5 \,\text{kg}\).
Illustration
Compétences à pratiquer
  • Convertir les unités de masse
  • Convertir des masses avec des décimaux
  • Convertir des masses en écriture mixte
  • Calculer le prix des fruits avec conversion d’unité
IV Masses de référence et estimation
Proposition — Masses de référence
Pour estimer une masse sans la peser, garder en tête quelques masses de référence (valeurs approchées) :
\(30\) mg un grain de riz
\(1\) g un trombone
\(1\) kg une bouteille d'eau d'un litre pleine
\(1\) t une petite voiture
Méthode — Estimer avec une référence
Pour estimer une masse :
  1. Choisir la référence adaptée à l'objet.
  2. Estimer combien d'objets de référence auraient ensemble la même masse.
  3. Donner l'estimation avec une unité adaptée.
Compétences à pratiquer
  • Choisir l'estimation raisonnable
  • Estimer et expliquer
V Pour aller plus loin
Compétences à pratiquer
  • Problèmes de masses à étapes
  • Quiz