4e · Chapitre 05
Compare des blocs de même volume, mesure la masse et le volume d'un objet mystère, puis calcule ρ = m / V : la masse volumique caractérise chaque substance et explique qui flotte et qui coule !
Quatre cubes de même volume n’ont pas la même masse : la masse dépend de la matière. Le quotient de la masse par le volume, ρ = m ÷ V, dit ce que pèse un centimètre cube. Il est propre à chaque substance.
Ouvrir l’animationLa masse volumique est une carte d’identité : elle ne dépend ni de la forme ni de la taille de l’objet, mais seulement de la matière qui le compose. La mesurer permet donc d’identifier une matière inconnue.
Ouvrir l’animationDes liquides non miscibles se superposent : le plus dense au fond, le moins dense en haut. Un objet s’enfonce tant que le liquide qu’il traverse est moins dense que lui, et s’arrête sur le premier liquide plus dense : l’étage où il s’arrête encadre sa masse volumique.
Ouvrir l’animationNi la masse ni le volume ne suffisent à expliquer pourquoi un liquide flotte sur un autre. La masse volumique ρ = m / V caractérise chaque substance : elle permet de l'identifier et de prévoir qui flotte et qui coule.
Grandeur proportionnelle à la quantité de matière d'un corps. Elle se mesure avec une balance.
Grandeur qui indique l'espace occupé par un corps. Il se mesure avec une éprouvette graduée.
La masse volumique d'une substance correspond à la masse pour 1 m³ de cette substance.
De deux liquides non miscibles, celui qui flotte sur l'autre est celui de moindre masse volumique : le moins dense.
Chaque substance possède une masse volumique constante (à température et pression constantes).
L'unité internationale est le kg/m³ (ou kg·m⁻³). On trouve aussi le kg/L, le g/L, le g/mL...
Dans les conditions habituelles, elle vaut 1 000 kg/m³.
Les plastiques n'ont pas tous la même masse volumique : les plus denses que l'eau coulent, les autres flottent.
La balance donne la masse m. On note l'unité (g ou kg).
Avec une éprouvette graduée : l'objet immergé fait monter l'eau de V1 à V2, donc V = V2 − V1.
On convertit si besoin : on convertit séparément l'unité de la masse et celle du volume.
La masse volumique étant constante pour chaque substance, elle permet de l'identifier.
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