La masse volumique est une propriété de la matière. Elle a une influence sur la flottabilité des objets.
La masse volumique d’un objet met en relation sa masse et son volume. Elle se mesure en gramme par millilitre (g/mL).
- La masse d’un objet est la quantité de matière qu’il contient.
- Le volume d’un objet est la place qu’il occupe.
- La masse volumique est la quantité de matière qui se trouve dans un espace donné.
Toutes les substances ont une masse volumique. L’image suivante te montre quelques exemples de substances et de leur masse volumique.
Selon l’image, la masse volumique de l’eau liquide est de 1,0 gramme par millilitre (1,0 g/mL). Cela signifie qu’un petit cube d’eau de 1 mL de volume a une masse de 1 g.
La masse volumique d’un diamant est de 3,5 grammes par millilitre (3,5 g/mL). Cela signifie qu’un petit cube de diamant de 1 mL de volume a une masse de 3,5 g.
Ainsi, dans un même volume (le petit cube de 1 mL), il peut y avoir une petite quantité de matière ou une grande quantité de matière.
Lorsqu’il y a beaucoup de matière dans un volume donné, la matière est rapprochée (serrée). On dit que la substance est dense et que sa masse volumique est grande.
Le diamant est dense. Il a une grande masse volumique.
Lorsqu’il y a peu de matière dans un volume donné, la matière est espacée. On dit que la substance est peu dense et que sa masse volumique est petite.
L’eau est peu dense par rapport au diamant. Elle a une petite masse volumique.
La masse volumique t’indique que même si des solides ont le même volume, ils n’ont pas nécessairement la même masse.
Ces deux cubes ont le même volume. Par contre, ils n’ont pas la même masse. Le cube de gauche est le plus léger et est aussi celui qui a la plus petite masse volumique. On dit qu’il est le moins dense. Le cube de droite est le plus lourd et est aussi celui qui a la plus grande masse volumique. On dit qu’il est le plus dense.
Par exemple, si tu compares ce cube de bois et ce cube de plastique, tu vas voir que :
- le cube de bois et le cube de plastique ont le même volume;
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le cube de bois est plus léger (70 g) que le cube de plastique (140 g);
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la masse volumique du bois est plus petite (0,7 g/mL) que la masse volumique du plastique (1,4 g/mL).
Sur une balance, tu poses un cube d’or. Sur une autre balance, tu poses un cube d’aluminium. Ces deux cubes ont le même volume.
Quel cube a la plus grande masse volumique?
Selon la balance, le cube d’aluminium pèse 173 g, tandis que le cube d’or pèse 1 235 g. Le cube d’or est le plus lourd. Puisque les deux cubes ont le même volume, tu peux déduire que le cube d’or a aussi la plus grande masse volumique.
En effet, l’or est plus dense que l’aluminium.
La masse volumique t’indique que même si des solides ont la même masse, ils n’ont pas nécessairement le même volume. Autrement dit, une même quantité de matière peut être distribuée dans un petit espace ou dans un grand espace.
Ces cubes jaunes sont des solides qui ont la même masse. Par contre, ils n’ont pas le même volume. Dans ce dessin, le cube le plus gros est aussi celui qui a la plus petite masse volumique. On dit qu’il est le moins dense. Le cube le plus petit est aussi celui qui a la plus grande masse volumique. On dit qu’il est le plus dense.
Par exemple, si tu compares ce diamant et ce tas de sable, tu vas voir que :
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le diamant et le sable ont la même masse (35 g);
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le diamant a un plus petit volume que le sable;
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la masse volumique du diamant est plus grande (3,5 g/mL) que la masse volumique du sable (1,6 g/mL).
Ces 3 objets ont la même masse. Classe ces objets de la plus petite à la plus grande masse volumique.
Puisque les 3 objets ont la même masse, comparer le volume des objets te permet aussi de comparer leur masse volumique : plus le volume de l’objet est petit, plus sa masse volumique est grande.
Le ballon de plage est le moins dense. Puisqu’il a le plus gros volume, la matière est moins concentrée et sa masse volumique est donc plus petite.
Le soldat de bois est le plus dense. Puisque son volume est le plus petit, la matière est plus concentrée et sa masse volumique est donc plus grande.
