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Masse et volumeLa masse (m) se mesure avec une balance, en grammes (g) ou kilogrammes (kg). Le volume (V) est l'espace occupé par un objet, mesuré en cm³ ou en litres (L). Pour un liquide, on utilise une éprouvette graduée. Pour un solide de forme simple, on peut calculer le volume par la formule longueur × largeur × hauteur.
💡 À retenir : La masse et le volume sont deux propriétés différentes : un objet peut être lourd mais petit (masse élevée, volume faible).
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Formule et unitésLa masse volumique (ρ) relie la masse et le volume d'un matériau. Elle se calcule par la formule ρ = m / V. Elle s'exprime souvent en g/cm³ ou en kg/m³. Par exemple, 1 cm³ d'eau a une masse de 1 g, donc sa masse volumique est de 1 g/cm³. Plus la masse volumique est grande, plus le matériau est « lourd » pour un même volume.
💡 À retenir : ρ = m / V : la masse volumique est une masse divisée par un volume.
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Comparaison à l'eauLa densité (d) compare la masse volumique d'un matériau à celle de l'eau (1 g/cm³). Elle n'a pas d'unité. Si d > 1, le matériau est plus dense que l'eau et coule. Si d < 1, il flotte. Par exemple, le fer a une densité d'environ 7,8 : il coule. Le bois de balsa a une densité de 0,1 : il flotte.
💡 À retenir : La densité = masse volumique du matériau / masse volumique de l'eau. Pas d'unité !
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Expérience et calculPour trouver la masse volumique d'un solide, on mesure sa masse avec une balance, puis son volume par déplacement d'eau dans une éprouvette graduée. On divise ensuite la masse par le volume. Si la masse volumique est supérieure à 1 g/cm³, l'objet coule dans l'eau ; sinon, il flotte. Cette méthode permet aussi d'identifier des matériaux inconnus.
💡 À retenir : La masse volumique permet de prévoir si un objet flotte ou coule dans l'eau.