Résumé — La masse volumique
Ce résumé condense l’essentiel du chapitre. Une seule formule — — mais une règle d’or : vérifier la cohérence des unités avant de calculer.
La définition
La masse volumique est la masse d’une unité de volume de matière. C’est une grandeur quotient qui caractérise un matériau, pas un objet : 1 g de fer et 1 kg de fer ont la même masse volumique.
La relation et ses trois écritures
m en g et V en cm³ donnent ρ en g/cm³ ; m en kg et V en m³ donnent ρ en kg/m³. Jamais de mélange entre les deux jeux d’unités !
La conversion à connaître
Car 1 m³ = 10⁶ cm³ (et non 10³ !) et 1 kg = 10³ g. Valeurs repères à 20 °C : eau 1,0 ; huile 0,92 ; aluminium 2,7 ; fer 7,9 g/cm³.
Mesurer
- La masse : à la balance, en pensant à la tare (pour un liquide, on retire la masse du récipient).
- Le volume d’un liquide : à l’éprouvette graduée, lecture au bas du ménisque.
- Le volume d’un solide : par déplacement d’eau — .
Le graphique m = f(V)
Pour un matériau donné, les points s’alignent sur une droite passant par l’origine : masse et volume sont proportionnels, et le coefficient directeur vaut ρ. C’est l’exploitation graphique attendue au brevet.
Identifier, prévoir
- Identifier un matériau : calculer sa masse volumique et la comparer à des valeurs tabulées.
- Flotter ou couler : un corps plein flotte si sa masse volumique est inférieure à celle du liquide — l’huile (0,92) flotte sur l’eau (1,0).
Les pièges classiques
Les erreurs qui coûtent des points
Mélanger les unités (g avec m³…). Écrire 1 m³ = 10³ cm³ au lieu de 10⁶. Et croire qu’un gros objet a une plus grande masse volumique : la quantité ne change rien, c’est une propriété du matériau. À savoir aussi : ρ varie avec la température — l’eau chaude est moins dense, et cette dilatation contribue à l’élévation du niveau des mers.
Le cours en vidéo
- La masse volumique (3e)