Chapitre 1 − Masse volumique
1. Notion de masse et de volume
Les perceptions sont personnelles (on dit subjectives)
ex : il fait chaud, cet objet va vite, cet exercice est dur.
On peut décrire les choses quantitativement, avec une mesure chiffrée.
la mesure a été introduite : dans les échanges commerciaux, plan des bâtiments,
premières mesures = partie du corps (pouce, coudée, pied, brasse)
Pour avoir une mesure objective il faudra un étalon. Au début placés sur les grands monuments (place, cathédrale, etc.) Aujourd’hui les unités sont définies autrement, il reste le kg.
Grandeur physique
Une grandeur physique est une propriété mesurable du monde naturel. On l’exprime dans une unité.
la masse d’une voiture, la distance Terre-Lune, mais pas la note au DS.
2p32
Masse
La masse est liée à la quantité de matière d’un objet. Plus un objet possède de matière, plus il sera lourd.
La masse se mesure avec une balance. Son unité officielle est le kilogramme, mais en classe on utilise plutôt un sous-multiple : le gramme.
Volume
Le volume est lié à la place qu’occupe un objet. Plus il prend de place, plus son volume est grand.
Le volume peut se mesurer avec une éprouvette graduée. Son unité officielle est le mètre cube, mais on utilise plutôt le litre.
1 L = 1 dm³ soit un cube de 10 cm de côté.
1000 L = 1 m³ soit un cube de 1 m de côté.
1 mL = 1 cm³ soit un cube de 1 cm de côté.
exp remplir un dm3, voir que c’est le volume d’un litre.
Qu’est ce qui est le plus lourd : 1 kilogramme de plume, ou 1 kilogramme de plomb ?
discussion sur la notion de densité (forêt, foule, matière)
ex 6 et 7 p32
2 Détermination de la masse volumique
règle de 3 : 1 litre de liège pèse 240 g. Combien pèse 2 L, etc. 1 litre de plomb 11,3 kg.
Masse volumique
La masse volumique d’un corps, notée ρ , est définit par le calcul suivant :
avec m et V, respectivement la masse et le volume de l’échantillon.
Pour un même volume, plus la masse est grande plus ρ est grand.
Pour une masse identique, plus le volume est grand plus ρ est petit.
Attention aux unités.
Ex 2,3 p 68
10× éprouvettes graduées, bécher 250mL, balances 1× bouteille d’eau
Lorsqu’un corps solide est immergé dans un liquide, il flotte si sa masse volumique est inférieure à celle du liquide, sinon il coule.
De la même manière lorsque deux liquides se superposent dans un récipient, celui de masse volumique plus faible est au-dessus.
ex 4 et 11(Vsphère) p68-69
+ex 16p70 +ex 22p71 (variation de l’équation)
3. Utilisation de la masse volumique
10× : vis ou boulon aluminium, vis ou boulon inox, éprouvette, bécher 250mL, balance 1× : bouteille d’eau
Ex 17,19,24 p70-71
| Fiche de mémorisation active | |
|---|---|
| Avec quel appareil mesure-t-on la masse ? | avec une balance |
| Quelle est l’unité de la masse ? | le gramme(g) ou le kilogramme(kg) |
| Qu’est-ce que le volume d’un objet ? | c’est la place qu’il occupe |
| Avec quel appareil mesure-t-on le volume ? | avec une éprouvette graduée |
| Quelle est l’unité du volume ? | le litre(L) ou le mètre cube(m³) |
| Que vaut 1m³ en litre (ou multiple du litre) ? | 1000 L |
| Que vaut 1dm³ en litre (ou multiple du litre) ? | 1 L |
| Que vaut 1cm³ en litre (ou multiple du litre) ? | 1 mL |
| Quelle est la formule de calcul de la masse volumique «ρ» ? | |
| Quelle est la masse volumique de l’eau (avec son unité) ? | 1 kg/L ou 1 g/mL |
| À quelle condition un objet flotte sur l’eau ? | Il flotte si sa masse volumique est < à 1 kg/L |