3/Quel lien entre volume et masse ? La masse volumique ρ
Quelques situations :
Situation n°1 : Jacques déplace des panneaux de même taille afin de ranger son abri de jardin. Il transporte le premier panneau avec facilité mais éprouve beaucoup de difficultés à porter le second.
Pour porter les deux derniers panneaux, il n’a aucun problème.
Emets une hypothèse pour expliquer la difficulté rencontrée pour porter le 2eme panneau ?
……….
……….
……….
Situation n°2 : Le cylindre en fer a la même masse que le bloc de polystyrène. Quelle différence y-a-t-il alors entre les 2 ?
……….
……….
……….
Situation 3 : Un morceau de bois exotique flotte dans l’eau mais coule
dans l’alcool. Pourquoi ?………
……….
Situation n°4 : Quel est objet est le plus lourd entre 1kg d’or et 1 kg d’eau ?
………...
………
………
Situation n°5 : Quelle différence y-a-t-il entre chaque petit cube ? ……….
……….
……….
………..
Situation n°6 : Quelle différence y-a-t-il pour les cylindres ?
………
………
……….
……….
……….
Bilan : Il existe un lien entre la masse m et le volume V : c’est la masse volumique ρ qui est le quotient de la masse (en g) sur le volume (en cm
3).
La référence pour les solide et les liquides est l’eau de densité 1 et de masse volumique ρ = 1 g/cm3
Remarques :
Plus un matériau est dense, plus sa masse volumique est ………..
Un objet petit et lourd aura une ………masse volumique.
Un matériau flotte dans un liquide si sa masse volumique est ……… à celle du liquide.
Par exemple, un solide coule dans l’eau si sa masse volumique est ……….à 1,00,g/cm
3
Pour passer d’une unité à une autre g/cm
3kg/m
3:
Un matériau radioactif appelé Hassium est un des plus dense sur Terre.. Un morceau de volume V=
1200 cm3 =1,2 L a une masse m = 48,9 kg. Calcule la masse volumique ρ de l’hassium en g/cm3 et kg/m3
Un des métal les plus dense sur Terre est l’osmium Os. Un morceau de volume V= 23 cm3 de ce métal a une masse m = 520 g. Calcule la masse volumique ρ de l’osmium en g/cm3 et
kg/m3
Une citerne transporte 700 L de liquide inconnu et de masse m= 882 kg. Quel est ce liquide ? Ce liquide non miscible à l’eau flotte-t-il sur l’eau pure?
Métal ou alliage
Masse volumique (en g / cm3) ou
densité
Fer 7,8
magnésium 1,75
Zinc 7,1
Aluminium 2,7
iridium 22,59
or 19,3
cuivre 8,9
argent 10,5
Granit 2,0
chêne 0,7
Terre végétale
1,25
verre 2,53
Questions :
1/ Si on met du fer solide dans du mercure liquide, le fer flotte-t-il?
………..
2/ Si on met un morceau de chêne dans du lait, le chêne flotte-t-il ?
……….
3/ Convertis la masse volumique de l’ essence en g/cm3
……….
4/ Convertis la masse volumique de l’argent en kg/m3
………
5/ Quelle est la masse de 2 cm3 d’aluminium ?
………...
6/ Quel est le volume de 19,3 g d’or ?
………...
7/ quel est le volume de 1500 kg d’essence ?
………...
8/ Quelle est la masse de 53 L d’eau ?
………...
liquide Masse
volumique (en kg /m3)
acétone 790
acide acétique 1 049 Vinaigre
d’alcool
1 010
eau pure 1 000 eau de mer ~1 030
essence 750
Mercure 13600
éther 710
gazole 850
huile d'olive 920
lait 1 030
dichlorométhane 1 330
Matériel :
Sirop de menthe ou grenadine
Vinaigre balsamique
Jus d’orange
Eau colorée
Huile
White spirit
Bouchon de liège.
Protocole :
1/ Dans un tube à essai, verse le sirop (de menthe ou grenadine) sur environ 2 cm de hauteur, sans qu’il touche les bords de ton verre !
2/ Verse ensuite, très délicatement, en le laissant couler sur la paroi, le vinaigre balsamique sur 2 cm aussi.
PUIS le jus d’orange, toujours très délicatement, sur 2 cm. Laisse reposer quelques instants.
3/ Verse ensuite l’eau colorée délicatement, de la même manière. Puis l’huile ! Puis le white spirit ! Pour finir place un bout de liège sur ton cocktail !
Questions :
1/ Quel liquide a la masse volumique la plus élevée ?...
2/ L’huile a -t-elle une masse volumique plus grande ou plus petite que l’eau colorée ?...
3/ L’huile a-t-elle une masse volumique plus grande ou plus petite que le white spirit ? ……….
4/ Le bouchon de liège a-t-il une masse volumique plus grande ou plus petite que le white spirit ?
...
5/ D’après toi, pourquoi a-t-on commencé à verser le sirop plutôt que le white spirit ?...
...
6/ Classe, par ordre croissant de masse volumique, les objets présents dans (ou sur) le tube à essai.
...<...<...<...<...<...<...
...<...<...<...<...<...<...
7/ Attribue les masses volumiques (en g/cm3) aux différents liquides.
1,00 ; 1,05 ; 0,70 ; 1,13 ; 0,92 ; 0,2 ; 1,32
8/ Schématise ton tube à essai avec les différents liquides et objets.
9/Questions subsidiaire : si on avait versé du lait de masse ρ=1,03 où se serait-il placé ? ………
Compétences Intitulé TB S F I
REA1 Mesurer, suivre protocole VAL Interpréter
COM 1 Rédaction écrite + oral AUTO 1 Comportement
AUTO 3 Travailler en Equipe ou projet
Nom/prénom/classe:
Note : /10
Autoévaluation : /10
