Un concept fondamental en physique / A fundamental concept in physics
La masse volumique est une propriété physique fondamentale qui caractérise la quantité de matière contenue dans un volume donné. Elle joue un rôle essentiel dans de nombreux domaines de la physique, de la chimie et de l'ingénierie.
Définition : La masse volumique (notée ρ, lettre grecque rhô) d'un matériau est définie comme sa masse par unité de volume.
La masse volumique se calcule en divisant la masse d'un objet par son volume :
Où :
La masse volumique peut s'exprimer dans différentes unités selon le contexte :
| Unité SI | Unités courantes | Conversions |
|---|---|---|
| kg/m³ | g/cm³, g/mL | 1 g/cm³ = 1000 kg/m³ |
| kg/L | 1 kg/L = 1000 kg/m³ |
Voici quelques valeurs de masses volumiques pour différents matériaux (à température ambiante) :
| Matériau | Masse volumique (kg/m³) | Masse volumique (g/cm³) |
|---|---|---|
| Air (à 20°C) | 1,2 | 0,0012 |
| Eau (à 4°C) | 1000 | 1,00 |
| Glace | 917 | 0,917 |
| Aluminium | 2700 | 2,70 |
| Fer | 7860 | 7,86 |
| Or | 19300 | 19,3 |
La masse volumique est une propriété caractéristique qui permet d'identifier un matériau pur.
La flottabilité d'un objet dans un fluide dépend de la comparaison entre sa masse volumique et celle du fluide.
La masse volumique des roches et minéraux aide les géologues à identifier la composition du sous-sol.
Un cube de fer a une masse de 156 g et un côté de 2 cm. Quelle est sa masse volumique ?
Solution :
Volume du cube = côté³ = (2 cm)³ = 8 cm³
Masse volumique ρ = m / V = 156 g / 8 cm³ = 19,5 g/cm³
Un objet en or a une masse de 965 g. Sachant que la masse volumique de l'or est de 19,3 g/cm³, quel est le volume de cet objet ?
Réponse : V = m / ρ = 965 g / 19,3 g/cm³ = 50 cm³
Density is a fundamental physical property that characterizes the amount of matter contained in a given volume. It plays an essential role in many fields of physics, chemistry, and engineering.
Definition: The density (denoted ρ, Greek letter rho) of a material is defined as its mass per unit volume.
Density is calculated by dividing the mass of an object by its volume:
Where:
Density can be expressed in different units depending on the context:
| SI Unit | Common Units | Conversions |
|---|---|---|
| kg/m³ | g/cm³, g/mL | 1 g/cm³ = 1000 kg/m³ |
| kg/L | 1 kg/L = 1000 kg/m³ |
Here are some density values for different materials (at room temperature):
| Material | Density (kg/m³) | Density (g/cm³) |
|---|---|---|
| Air (at 20°C) | 1.2 | 0.0012 |
| Water (at 4°C) | 1000 | 1.00 |
| Ice | 917 | 0.917 |
| Aluminum | 2700 | 2.70 |
| Iron | 7860 | 7.86 |
| Gold | 19300 | 19.3 |
Density is a characteristic property that allows identification of a pure material.
The buoyancy of an object in a fluid depends on the comparison between its density and that of the fluid.
The density of rocks and minerals helps geologists identify subsurface composition.
An iron cube has a mass of 156 g and a side of 2 cm. What is its density?
Solution:
Volume of cube = side³ = (2 cm)³ = 8 cm³
Density ρ = m / V = 156 g / 8 cm³ = 19.5 g/cm³
A gold object has a mass of 965 g. Knowing that the density of gold is 19.3 g/cm³, what is the volume of this object?
Answer: V = m / ρ = 965 g / 19.3 g/cm³ = 50 cm³
Pour un solide de forme géométrique simple (cube, sphère, cylindre) :
Pour un solide de forme complexe, on utilise la méthode de déplacement d'eau.
Pour mesurer la masse volumique d'un liquide :
For a solid with a simple geometric shape (cube, sphere, cylinder):
For a solid with a complex shape, the water displacement method is used.
To measure the density of a liquid:
Relation entre masse, volume et masse volumique
Relationship between mass, volume and density
Comparaison des masses pour un même volume
Mass comparison for the same volume