Éducation Nationale Française · CM1
Les masses
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 \(20~\mathrm{g}\).
- 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 \(4~\mathrm{kg}\).
- Tonne \(\left(\mathrm{t}\right)\) — pour les charges très lourdes : une petite voiture a une masse d'environ \(1~\mathrm{t}\), un camion environ \(10~\mathrm{t}\).
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 \(2\,500 \,\text{g} = 2{,}5 \,\text{kg}\).
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 : - Choisir la référence adaptée à l'objet.
- Estimer combien d'objets de référence auraient ensemble la même masse.
- 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
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