Calculer une masse volumique
Une masse, un volume, et l'on sait si le corps flotte ou coule.
La masse volumique indique quelle masse occupe une unité de volume d'un matériau. C'est elle qui explique qu'un kilo de plomb tienne dans la main alors qu'un kilo de plumes remplit un sac, et pourquoi certains corps flottent tandis que d'autres coulent.
La formule
La masse volumique vaut ρ = m ÷ V, où m est la masse et V le volume. Elle s'exprime en kg/m³ ou en g/cm³. On en déduit m = ρ × V et V = m ÷ ρ.
Un exemple
Un bloc de 270 g occupe 100 cm³. Sa masse volumique vaut 270 ÷ 100 = 2,7 g/cm³ : c'est de l'aluminium.
Valeurs à connaître
Eau : 1 g/cm³, soit 1000 kg/m³. Glace : 0,92. Huile : environ 0,92. Aluminium : 2,7. Fer : 7,9. Plomb : 11,3. Or : 19,3.
Flotter ou couler
Un corps flotte sur l'eau si sa masse volumique est inférieure à celle de l'eau, et coule si elle est supérieure. C'est pour cela que la glace, moins dense que l'eau liquide, flotte : un cas rare dans la nature.
Calculateur de masse volumique
Formule fondamentale :
$\rho = \frac{m}{V}$ où :
- $\rho$ (rho) : masse volumique $(kg/m^3)$
- $m$ : masse $(kg)$
- $V$ : volume $(m^3)$
| Substance (20°C) | Masse volumique (kg/m³) |
|---|---|
| Eau | 1000 |
| Air | 1.2 |
| Aluminium | 2700 |
| Fer | 7860 |
| Or | 19300 |