La masse volumique
Niveau
3eme
Sous-categorie
matiere
Programme officiel
Cycle 4 - Organisation et transformations de la matiere
Prerequis
Definition
La masse volumique est le rapport entre la masse d'un objet et son volume. Elle caracterise un materiau et s'exprime en kg/m³ ou g/cm³.
A retenir
- •ρ (rho) = m / V : masse volumique = masse divisee par volume
- •Unites SI : kg/m³. Aussi utilisee : g/cm³ ou g/mL
- •1 g/cm³ = 1000 kg/m³ (conversion importante !)
- •La masse volumique est une caracteristique du MATERIAU, pas de l'objet
- •Si ρ(objet) < ρ(liquide) : l'objet FLOTTE. Si ρ(objet) > ρ(liquide) : l'objet COULE
- •Masse volumique de l'eau : 1 g/cm³ = 1000 kg/m³
Quelle est la formule de la masse volumique ?
Exemple resolu pas a pas
ENONCE (style brevet)
Un bloc de metal a une masse de 540 g et un volume de 200 cm³. Calculer sa masse volumique et identifier le metal.
SOLUTION
Donnees : m = 540 g, V = 200 cm³
Formule : ρ = m / V
Application numerique : ρ = 540 / 200 = 2,7 g/cm³
Comparaison avec le tableau : ρ = 2,7 g/cm³ correspond a l'aluminium
Un objet a ρ = 0,8 g/cm³. Dans l'eau, il...
Pieges classiques au brevet
Piege 1
Confondre masse et masse volumique
1 kg de plomb a une plus grande masse volumique que 100 g de plomb
La masse depend de la taille de l'objet. La masse volumique est une propriete du MATERIAU.
Le plomb a toujours ρ = 11,3 g/cm³, quelle que soit la quantite
Piege 2
Oublier de convertir les unites
ρ = 2 kg / 500 cm³ = 0,004 kg/cm³
Attention : 1 g/cm³ = 1000 kg/m³. Convertir AVANT de calculer.
Convertir d'abord : 2 kg = 2000 g, puis ρ = 2000/500 = 4 g/cm³
Piege 3
Inverser la condition de flottabilite
Le bois coule car il est plus dense que l'eau
L'objet flotte si SA masse volumique est INFERIEURE a celle du liquide.
Le bois flotte car ρ(bois) < ρ(eau)
Comment utiliser la masse volumique ?
Quand utiliser cette methode ?
Quand on te donne masse, volume ou masse volumique et qu'on demande l'autre grandeur ou d'identifier un materiau.
Identifier les donnees
Reperer m, V et ρ. Lesquels sont donnes ? Lequel est demande ?
Verifier les unites
Convertir si necessaire : g et cm³ ensemble, OU kg et m³ ensemble.
Appliquer la formule
ρ = m/V, ou m = ρ×V, ou V = m/ρ selon ce qu'on cherche.
Interpreter si demande
Comparer au tableau pour identifier, ou a l'eau pour la flottabilite.
Quand est-il tombe au brevet ?
Notion INCONTOURNABLE au brevet !
| Annee | Session | Exercice | Points | |
|---|---|---|---|---|
| 2024 | Metropole | Ex. 1 | 10 pts | Voir |
| 2023 | Asie | Ex. 2 | 12 pts | Voir |
| 2022 | Polynesie | Ex. 1 | 8 pts | Voir |
