La masse volumique exercices corrigés
📝Exercice 1 : Définitions essentielles
Consigne : Définir les termes suivants.
📚Termes à définir :
Définition : La masse volumique d’un objet est la masse par unité de volume.
Symbole : Elle se note \(\rho\) (prononcer « rho »).
Unité : L’unité internationale est le kilogramme par mètre cube (\(Kg/m^3\)). On utilise aussi fréquemment le gramme par centimètre cube (\(g/cm^3\)).
Formule :
\(\rho = \dfrac{m}{V}\)
Avec \(m\) : masse (en \(g\) ou \(Kg\)) et \(V\) : volume (en \(cm^3\) ou \(m^3\)).
Définition : La flottabilité est le comportement d’un corps plongé dans un liquide : il peut couler ou flotter selon sa masse volumique par rapport à celle du liquide.
Définition : Un corps coule dans un liquide lorsque sa masse volumique est supérieure à celle du liquide.
Exemple : l’œuf coule dans l’eau douce.
Définition : Un corps flotte dans un liquide lorsque sa masse volumique est inférieure à celle du liquide.
Exemple : l’œuf flotte dans l’eau salée.
Valeur : La masse volumique de l’eau est \(\rho_{\text{eau}} = 1\ g/cm^3\) (soit \(1000\ Kg/m^3\)).
❓ Exercice 2 : Vrai ou Faux – La masse volumique
⚖️Affirmations à évaluer :
La masse volumique d’un objet est la masse par unité de volume.
VRAI
FAUX
L’unité internationale de la masse volumique est le gramme par centimètre cube (\(g/cm^3\)).
VRAI
FAUX
La masse volumique de l’eau est \(1\ g/cm^3\).
VRAI
FAUX
L’alcool est plus lourd que l’eau car sa masse volumique est plus grande.
VRAI
FAUX
Le cuivre est plus lourd que le fer car sa masse volumique est plus grande.
VRAI
FAUX
Un corps flotte dans l’eau si sa masse volumique est supérieure à celle de l’eau.
VRAI
FAUX
L’œuf coule dans l’eau douce car sa masse volumique est supérieure à celle de l’eau douce.
VRAI
FAUX
La masse volumique caractérise la substance qui constitue un corps.
VRAI
FAUX
La glace flotte sur l’eau car sa masse volumique est inférieure à celle de l’eau.
VRAI
FAUX
Deux liquides de même volume ont forcément la même masse.
VRAI
FAUX
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✏️Exercice 3 : Compléter les vides
Consigne : Compléter les phrases suivantes avec les mots de la liste ci-dessous.
📝Liste des mots disponibles :
\(\rho\)
\(Kg/m^3\)
\(g/cm^3\)
\(\rho = \dfrac{m}{V}\)
masse
volume
flotte
coule
supérieure
inférieure
eau
alcool
cuivre
aluminium
🔤Phrases à compléter :
La __________ d’un objet est la masse par unité de volume.
On symbolise la masse volumique par la lettre __________.
L’unité internationale de la masse volumique est le __________.
La formule de la masse volumique est : __________.
Dans la formule \(\rho = \dfrac{m}{V}\), \(m\) représente la __________ et \(V\) représente le __________.
La masse volumique de l’eau est \(\rho_{\text{eau}} = 1\ \text{g/cm}^3\). Celle de l’alcool est plus __________ que celle de l’eau.
Parmi l’aluminium, le fer et le cuivre, le plus lourd est le __________ et le plus léger est l’__________.
Un corps __________ dans l’eau lorsque sa masse volumique est __________ à celle de l’eau.
Un corps __________ dans l’eau lorsque sa masse volumique est __________ à celle de l’eau.
L’œuf coule dans l’eau douce mais __________ dans l’eau salée car sa masse volumique est __________ à celle de l’eau salée.
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🧪Exercice 4 : Masse volumique et flottabilité
Les objets flottant sur l’eau sont ceux pour lesquels la masse volumique est inférieure à \(1\ \text{g/cm}^3\).
Compléter le tableau ci-dessous et indiquer quels objets flottent sur l’eau.
📊Tableau à compléter :
| Matériau | Fer | Liège | Sapin | Diamant | Acajou |
|---|---|---|---|---|---|
| \(m\) (g) | 393 | 48 | 45 | 1,51 | 280 |
| \(V\) (mL) | 50 | 200 | 100 | 0,43 | 400 |
| \(\rho\) (g/mL) | ……. | ……. | ……. | ……. | ……. |
Quels objets flottent sur l’eau ?
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💧Exercice 5 : Masse d’un litre d’eau
La masse volumique de l’eau est de \(1\ \text{g/mL}\), ce qui veut dire que chaque volume d’un millilitre (\(1\ \text{mL}\)) d’eau a une masse d’un gramme (\(1\ \text{g}\)).
📝Données :
- \(\rho_{\text{eau}} = 1\ \text{g/mL}\)
- \(1\ \text{mL}\) d’eau a une masse de \(1\ \text{g}\)
- \(1\ \text{L} = 1000\ \text{mL}\)
Déterminer la masse d’un litre d’eau.
Raisonnement.
On sait que \(1\ \text{mL}\) d’eau a une masse de \(1\ \text{g}\).
Or, \(1\ \text{L} = 1000\ \text{mL}\).
Donc, pour trouver la masse d’un litre d’eau, on multiplie la masse d’un millilitre par \(1000\).
Calcul.
On a :
\(m_{\text{eau}} = 1000 \times 1\)
Donc : \(m_{\text{eau}} = 1000\ \text{g}\)
Soit : \(m_{\text{eau}} = 1\ \text{kg}\)
Conclusion : La masse d’un litre d’eau est de \(1000\ \text{g}\), soit \(1\ \text{kg}\).
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🔩Exercice 6 : Volume d’un objet en aluminium
Un objet en aluminium a pour masse \(700\ \text{g}\).
📝Données :
- \(m = 700\ \text{g}\)
- \(\rho_{\text{aluminium}} = 2,7\ \text{g/cm}^3\)
Quel est le volume de cet objet en aluminium ?
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🫒Exercice 7 : Masse volumique de l’huile
Soit la masse \(m = 24\ \text{g}\) d’huile occupant un volume \(V = 30\ \text{cm}^3\).
📝Données :
- \(m = 24\ \text{g}\)
- \(V = 30\ \text{cm}^3\)
Calculer la masse volumique de l’huile.
Quelle sera la masse d’un litre d’huile ?
Quel volume occupera \(500\ \text{g}\) d’huile ?
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📊Exercice 8 : Compléter le tableau
Compléter le tableau suivant :
📋Tableau à compléter :
| Corps | A | B | C |
|---|---|---|---|
| Masse (g) | 320 | \(m_B\) | 420 |
| Volume (L) | 64 | 60 | \(V_C\) |
| \(\rho\) (g/L) | \(\rho_A\) | 7,8 | 2,7 |
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🧪Exercice 9 : Masse volumique et flottabilité de trois corps
On a mesuré la masse d’un même volume \(V = 200\ \text{mL}\) de trois corps différents \(A\), \(B\) et \(C\).
On a trouvé les masses suivantes : \(m_A = 200\ \text{g}\) ; \(m_B = 160\ \text{g}\) et \(m_C = 540\ \text{mg}\).
📝Données :
- \(V = 200\ \text{mL}\) (pour les trois corps)
- \(m_A = 200\ \text{g}\)
- \(m_B = 160\ \text{g}\)
- \(m_C = 540\ \text{mg} = 0,540\ \text{g}\)
Calculer la masse volumique des trois corps \(A\), \(B\) et \(C\).
Classer ces corps en donnant lequel va flotter sur l’autre. Justifier votre réponse.
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🔍Exercice 10 : Identification d’un métal
Ahmed a trouvé un morceau de métal. Pour savoir sa nature, il réalise l’expérience suivante :
Le volume du liquide seul est \(V_1 = 62\ \text{mL}\).
Le volume du liquide + métal est \(V_2 = 76\ \text{mL}\).
📝Données :
Masses volumiques données :
- Fer : \(\rho = 7,8\ \text{g/cm}^3\)
- Aluminium : \(\rho = 2,7\ \text{g/cm}^3\)
- Cuivre : \(\rho = 8,9\ \text{g/cm}^3\)
- Plomb : \(\rho = 11,4\ \text{g/cm}^3\)
Quel est le volume de ce métal ?
Quelle est sa masse ?
Identifier la nature de ce métal.
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🫒Exercice 11 : Masse volumique de l’huile
On place sur une balance électronique une éprouvette graduée vide, on verse une quantité d’huile. (Figures 1 et 2)
📝Données :
- \(m_1 = 56,2\ \text{g}\) (éprouvette vide)
- \(m_2 = 92,4\ \text{g}\) (éprouvette + huile)
- \(\rho_{\text{eau}} = 1\ \text{g/mL}\)
Calculer la masse d’huile.
Calculer le volume d’huile dans l’éprouvette graduée.
Calculer la masse volumique de l’huile.
L’huile est-elle plus lourde ou plus légère que l’eau ? Justifier.
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La masse volumique exercices corrigés