⚖️ La masse et le volume – La masse volumique
1ère Année Collège (1AC)
📌 Introduction
En sciences, on mesure :
- La masse : quantité de matière (en grammes g ou kilogrammes kg)
- Le volume : espace occupé (en millilitres mL ou centimètres cubes cm³)
- La masse volumique : rapport entre masse et volume
Objectif : Comprendre les notions de masse, volume et masse volumique, et savoir faire des calculs simples.
⚖️ La masse
La masse se mesure avec une balance.
L’unité est le gramme (g) ou le kilogramme (kg).
1 kg = 1000 g
Exemple : un livre a une masse de 500 g.
Balance
📏 Le volume
Le volume se mesure avec une éprouvette graduée ou une règle (pour les solides réguliers).
Unités : mL (liquide) ou cm³ (solide).
1 mL = 1 cm³
Exemple : un verre contient 250 mL d’eau.
Éprouvette
📊 La masse volumique
La masse volumique (ρ) est le rapport entre la masse et le volume.
\( \rho = \frac{\text{masse}}{\text{volume}} \)
Unité : g/cm³ ou g/mL
Exemple : la masse volumique de l’eau est 1 g/mL.
🔄 Formules à retenir
\( \text{Masse} = \text{volume} \times \text{masse volumique} \)
\( \text{Volume} = \frac{\text{masse}}{\text{masse volumique}} \)
\( \text{Masse volumique} = \frac{\text{masse}}{\text{volume}} \)
✏️ Exercice 1 : Masse
1. L’unité de masse est le →
2. On mesure la masse avec une →
3. 1 kg = → g
4. Une pomme a une masse de 150 →
5. Un sac de riz pèse 5 →
• Unité : gramme (g).
• Instrument : balance.
• 1 kg = 1000 g.
• Pomme : quelques centaines de g.
• Sac de riz : plusieurs kg.
✏️ Exercice 2 : Volume
1. L’unité de volume est le →
2. On mesure le volume d’un liquide avec une →
3. 1 mL = → cm³
4. Une bouteille contient 1,5 →
5. Un cube de 2 cm de côté a un volume de → cm³
• Volume cube = côté³ = 2×2×2 = 8 cm³.
• Bouteille : en litres (L).
• 1 mL = 1 cm³.
✏️ Exercice 3 : Masse volumique
1. La masse volumique se note →
2. Sa formule est \( \rho = \) →
3. Son unité est le →
4. La masse volumique de l’eau est → g/mL
5. Si deux objets ont le même volume, celui qui a la plus grande masse a une masse volumique →
• Symbole : ρ (rhô).
• Formule : ρ = m/V.
• Eau : 1 g/mL.
• Plus de masse → plus dense.
✏️ Exercice 4 : Calculs simples
Un objet a une masse de 200 g et un volume de 100 cm³.
1. Masse volumique = \( \frac{200}{100} = \) → g/cm³
2. Si le volume était 50 cm³, \( \rho = \frac{200}{50} = \) → g/cm³
3. Si la masse était 300 g et V=100 cm³, \( \rho = \) → g/cm³
4. Si \( \rho = 2 \) g/cm³ et m=100 g, alors V = → cm³
5. Si \( \rho = 0.5 \) g/cm³ et V=200 cm³, alors m = → g
1. \( \rho = m/V = 200/100 = 2 \)
2. \( 200/50 = 4 \)
3. \( 300/100 = 3 \)
4. \( V = m/\rho = 100/2 = 50 \)
5. \( m = \rho \times V = 0.5 \times 200 = 100 \)
✏️ Exercice 5 : Vrai ou Faux
1. La masse se mesure en mL →
2. Le volume d’un solide peut être mesuré avec une éprouvette →
3. 1 L = 100 mL →
4. La masse volumique de l’huile est inférieure à celle de l’eau →
5. Deux objets de même masse ont toujours la même masse volumique →
1. Faux : en g ou kg.
2. Vrai : méthode de déplacement.
3. Faux : 1 L = 1000 mL.
4. Vrai : l’huile flotte.
5. Faux : dépend du volume.
✏️ Exercice 6 : Problèmes
1. Une brique a une masse de 2 kg. Sa masse en grammes est → g
2. Un récipient contient 750 mL. Son volume en L est → L
3. Un objet de 50 cm³ déplace → mL d’eau
4. Un cube de 3 cm de côté a un volume de → cm³
5. Un objet de 400 g occupe 200 cm³. Sa masse volumique est → g/cm³
1. 2 kg = 2000 g
2. 750 mL = 0.75 L
3. 50 cm³ = 50 mL
4. 3×3×3 = 27 cm³
5. ρ = 400/200 = 2 g/cm³
✏️ Exercice 7 : Comparaison
Objet A : m = 100 g, V = 50 cm³
Objet B : m = 120 g, V = 40 cm³
1. Masse volumique de A = → g/cm³
2. Masse volumique de B = → g/cm³
3. Lequel est plus dense ? →
4. Si on les plonge dans l’eau, lequel coule le plus ? →
5. Quelle est la masse totale ? → g
1. ρA = 100/50 = 2 g/cm³
2. ρB = 120/40 = 3 g/cm³
3. B > A → B plus dense
4. Plus dense → plus tendance à couler
5. 100 + 120 = 220 g
✏️ Exercice 8 : Applications
1. Pourquoi le bois flotte-t-il ? Parce que sa masse volumique est →
2. Pourquoi le fer coule-t-il ? Parce que sa masse volumique est →
3. Si un objet a ρ = 1 g/cm³ dans l’eau, il →
4. Un ballon gonflé a une très faible masse volumique car il contient beaucoup →
5. L’air chaud monte parce qu’il devient →
• Flottaison dépend de la densité.
• ρ < ρ_eau → flotte.
• ρ > ρ_eau → coule.
• Ballon : air léger.
• Air chaud dilaté → moins dense.
✏️ Exercice 9 : Conversions
1. 3 kg = → g
2. 2500 g = → kg
3. 2 L = → mL
4. 750 mL = → L
5. 50 cm³ = → mL
1. 3 × 1000 = 3000 g
2. 2500 ÷ 1000 = 2.5 kg
3. 2 × 1000 = 2000 mL
4. 750 ÷ 1000 = 0.75 L
5. 1 cm³ = 1 mL → 50 mL
✏️ Exercice 10 : Révision Générale
1. La masse se mesure avec →
2. Le volume d’un liquide se mesure avec →
3. Masse volumique = →
4. 1 g/cm³ = → g/mL
5. Si m = 150 g et V = 50 cm³, alors ρ = → g/cm³
• Masse → balance.
• Volume liquide → éprouvette.
• ρ = m/V.
• 1 g/cm³ = 1 g/mL.
• ρ = 150/50 = 3 g/cm³.
