La masse volumique correspond au coefficient de proportionnalité reliant la masse et le volume d’un échantillon.
Il faut donc mesurer la masse et le volume de l’échantillon.
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Mesurer la masse de l’échantillon
On mesure la masse de l’échantillon grâce à une balance qui donne souvent le résultat en gramme.
Attention, si on utilise un récipient pour mettre l’échantillon, il ne faut pas oublier de tarer ce récipient (remise à 0).
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Mesurer le volume de l’échantillon
On mesure le volume de l’échantillon grâce à une éprouvette graduée et de l’eau.
On doit mettre un volume V1 d’eau dans l'éprouvette graduée et noter cette valeur.
On doit mettre l’échantillon dans l’eau contenue dans l’éprouvette graduée et noter la nouvelle valeur du volume V2.
Le volume de l’objet correspond à la différence : Vsolide=V2−V1
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Calculer la masse volumique
La masse volumique est le rapport de la masse par le volume soit :
ρ=Vsolidem
Exploiter l’expression de la masse volumique
Un lingot d'or a un volume de 51,8cm3. Sachant que la masse volumique de l’or est de 19,3g/cm3, il faut calculer la masse d'un lingot d’or. On s’intéresse également au zinc qui a pour masse volumique 7,3g/cm3. Quel volume de zinc faudrait-il prendre pour avoir la même masse ? Quelle est la masse d’un lingot de zinc de même volume que le lingot d’or ?
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Identifier la masse volumique du matériau
On doit trouver dans l’énoncé la valeur de la masse volumique du matériau.
Ici, l’or possède une masse volumique de 19,3g/cm3.
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Rappeler l’expression de la masse volumique
Il faut rappeler le lien entre la masse volumique, la masse et le volume. Si besoin, il est possible de réarranger la formule pour trouver la grandeur recherchée :
ρ=Vm.
Ici, on recherche la masse d’or, il faut donc réorganiser la formule pour exprimer la masse en fonction de la masse volumique et du volume.
On trouve alors m=ρ×V.
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Faire l’application numérique
Après avoir vérifié que les unités correspondent, on peut remplacer les symboles par leur valeur dans la formule.