📑 Fiche de révision — Masse volumique et flottabilité

4ᵉ (cycle 4) Organisation et transformations de la matière

🔑 L’essentiel

La masse volumique ρ (« rhô ») = masse par unité de volume : $\boxed{\rho = \dfrac{m}{V}}$ Unités : kg/m³ (officielle), g/cm³, g/mL, g/L.

Valeur à connaître : ρ_eau = 1 g/cm³ = 1000 kg/m³ (1 mL d’eau ↔ 1 g).

ρ est caractéristique d’un matériau → permet de l’identifier. On en déduit : m = ρ × V et V = m/ρ.

📏 Mesurer masse et volume

Masse → balance (g).
Volume liquide → éprouvette graduée (lecture au bas du ménisque).
Volume solide : • régulier → calcul géométrique (pavé : L × l × h) ; • irrégulier → déplacement d’eau : $\boxed{V = V_2 - V_1}$ .

Conversion : g/cm³ → kg/m³ × 1000 (et ÷ 1000 dans l’autre sens).

🌊 Flottabilité (comparer les ρ)

ρ_objet < ρ_liquide → l’objet flotte ;

ρ_objet > ρ_liquide → l’objet coule ;

ρ_objet = ρ_liquide → entre deux eaux.

Deux liquides non miscibles : le moins dense est au-dessus (huile 0,9 sur eau 1,0).

🥚 Œuf : coule dans l’eau, mais flotte dans l’eau très salée (on a augmenté ρ du liquide).

🎯 Méthode type

Volume (déplacement d’eau si irrégulier : V₂ − V₁).
ρ = m/V (mêmes unités : g et cm³).
Identifier (comparer à des valeurs connues) ou prévoir flottaison (comparer à ρ_liquide).

Ex. : m = 270 g, V = 100 cm³ → ρ = 2,7 g/cm³ → aluminium. Ex. : caillou V = 70 − 50 = 20 cm³, m = 54 g → ρ = 2,7 g/cm³.

⚠️ Pièges à éviter

❌ Utiliser des unités différentes pour m et V.
❌ Inverser le critère : on flotte si ρ_objet < ρ_liquide.
❌ Confondre masse et masse volumique (ρ tient compte du volume).
❌ Mal lire le volume : au bas du ménisque, au niveau des yeux.

🧠 Mots-clés

ρ = m/V (kg/m³, g/cm³) · ρ_eau = 1 g/cm³ · caractéristique → identifier · éprouvette (ménisque) · déplacement d’eau V₂ − V₁ · flotte si ρ_objet < ρ_liquide · moins dense = au-dessus.