Au programme de ce chapitre
- I. Mesurer une masse et un volume
- II. La masse volumique
- III. Flotter ou couler
- Savoir-faire
- Exercices types corrigés
- Teste-toi — vrai ou faux ?
- Pièges fréquents et astuces
- À retenir
La définition à retenir
Définition La masse (notée m) est la quantité de matière d'un objet. Elle se mesure avec une balance, en kilogrammes (kg) ou en grammes (g) : 1 kg = 1000 g.
Le volume (noté V) est la place qu'occupe un objet. Il se mesure en m³, dm³, cm³ ou en litres (L), millilitres (mL).
Le volume (noté V) est la place qu'occupe un objet. Il se mesure en m³, dm³, cm³ ou en litres (L), millilitres (mL).
🔒 Infographie récapitulative du chapitreIncluse dans le cours complet, avec la méthode et les exercices corrigés.La voir gratuitement pendant 7 jours
Un exemple corrigé
Exemple Un bloc de métal a une masse de 158 g et un volume de 20 cm³.
ρ = m / V = 158 g / 20 cm³ = 7,9 g/cm³ : d'après le tableau, c'est du fer.
ρ = m / V = 158 g / 20 cm³ = 7,9 g/cm³ : d'après le tableau, c'est du fer.
Lexique
- masse
- quantité de matière, mesurée en kg avec une balance
- volume
- place occupée par un objet, en m³ ou en L
- masse volumique
- masse d'une unité de volume d'une matière : ρ = m / V
- ménisque
- surface courbée du liquide dans une éprouvette
Les erreurs fréquentes à éviter
Piège — croire qu'un objet lourd coule et qu'un objet léger flotte. Ce n'est pas la masse qui décide, mais la masse volumique. Une grosse poutre de pin de 20 kg flotte, alors qu'un petit clou en fer de 5 g coule.
Piège — prendre le dernier volume lu comme volume de l'objet. Avec 50 mL au départ et 70 mL à l'arrivée, le volume de l'objet est 70 − 50 = 20 cm³, et non 70 cm³. N'oublie jamais de soustraire le volume de départ.
Attention La masse et le poids ne sont pas la même chose. La masse (en kg) est la même partout ; le poids est la force avec laquelle la Terre attire l'objet, il se mesure en newtons (N) avec un dynamomètre. Sur la Lune, ta masse ne change pas, mais ton poids est environ 6 fois plus petit.
L'astuce du prof
Astuce Pour retrouver la formule, pense à l'unité : des g par cm³, donc on divise la masse (g) par le volume (cm³). Si on te demande la masse : m = ρ × V ; le volume : V = m / ρ.
Exercices corrigés
Cherche d'abord seul, puis ouvre la correction.
Exercice 1 — Conversions
Convertis : a) 2,5 L en mL ; b) 350 cm³ en L ; c) 0,8 kg en g ; d) 3 dm³ en cm³ ; e) 7,9 g/cm³ en kg/m³.
Voir la correction
Je convertis avec les correspondances du cours. 1 L = 1 000 mL, donc 2,5 L = 2 500 mL. 350 cm³ = 350 mL = 0,35 L. 1 kg = 1 000 g, donc 0,8 kg = 800 g. 1 dm³ = 1 000 cm³, donc 3 dm³ = 3 000 cm³. Enfin 1 g/cm³ = 1 000 kg/m³, donc 7,9 g/cm³ = 7 900 kg/m³.
Exercice 2 — Un lingot plongé dans l'éprouvette
Dans une éprouvette graduée, Maya lit 50 mL d'eau. Elle y plonge un petit lingot de 54 g : le niveau monte à 70 mL. Calcule le volume du lingot, sa masse volumique, puis cherche dans le tableau du cours de quelle matière il est fait. Flotte-t-il sur l'eau ?
Voir la correction
Le volume du lingot est V = 70 − 50 = 20 cm³. Sa masse volumique est ρ = 5420 = 2,7 g/cm³. D'après le tableau, c'est de l'aluminium. Comme 2,7 est plus grand que 1 g/cm³ (masse volumique de l'eau), le lingot est plus dense que l'eau : il coule.