Comment calculer la densité - Exemple concret de problème

La densité est la mesure de la quantité de masse par unité de volume. Pour calculer la densité, vous devez connaître la masse et le volume de l'article. La formule pour la densité est :

densité =masse/volume

La masse est généralement la partie la plus facile, tandis que trouver le volume peut être délicat. Des objets de forme simple sont généralement donnés dans les problèmes de devoirs tels que l'utilisation d'un cube, d'une brique ou d'une sphère. Pour une forme simple, utilisez une formule pour trouver le volume. Pour les formes irrégulières, la solution la plus simple est de mesurer le volume déplacé en plaçant l'objet dans un liquide.

Cet exemple de problème montre les étapes nécessaires pour calculer la densité d'un objet et d'un liquide compte tenu de la masse et du volume.

Points clés :comment calculer la densité

• La densité est la quantité de matière contenue dans un volume. Un objet dense pèse plus qu'un objet moins dense de même taille. Un objet moins dense que l'eau flottera dessus; celui avec une plus grande densité coulera.
• L'équation de densité est la densité égale à la masse par unité de volume ou D =M / V.
• La clé pour résoudre la densité est de rapporter les unités de masse et de volume appropriées. Si on vous demande de donner la densité dans des unités différentes de la masse et du volume, vous devrez les convertir.

Question 1 : Quelle est la densité d'un cube de sucre de 11,2 grammes mesurant 2 cm de côté ?

Étape 1 : Trouvez la masse et le volume du morceau de sucre.

Masse =11,2 grammes
Volume =cube de 2 cm de côté.

Volume d'un cube =(longueur du côté)
Volume =(2 cm)
Volume =8 cm

Étape 2 :Insérez vos variables dans la formule de densité.

densité =masse/volume
densité =11,2 grammes/8 cm
densité =1,4 grammes/cm

Réponse 1 : Le morceau de sucre a une densité de 1,4 grammes/cm.

Question 2 : Une solution d'eau et de sel contient 25 grammes de sel dans 250 ml d'eau. Quelle est la densité de l'eau salée ? (Densité d'utilisation de l'eau =1 g/mL)

Étape 1 : Trouvez la masse et le volume de l'eau salée.

Cette fois, il y a deux masses. La masse du sel et la masse de l'eau sont toutes deux nécessaires pour trouver la masse de l'eau salée. La masse du sel est donnée, mais seul le volume d'eau est donné. On nous a également donné la densité de l'eau, nous pouvons donc calculer la masse de l'eau.

densité_eau =masse_eau /volume_eau

résoudre pour la masse_eau ,

masse_eau =densité_eau ·volume_eau
masse_d'eau =1 g/mL · 250 mL
masse_d'eau =250 grammes

Nous en avons maintenant assez pour trouver la masse de l'eau salée.

masse_totale =masse_sel + masse_eau
masse_totale =25 g + 250 g
masse_totale =275g

Le volume d'eau salée est de 250 ml.

Étape 2 :Insérez vos valeurs dans la formule de densité.

densité =masse/volume
densité =275 g/250 mL
densité =1,1 g/mL

Réponse 2 : L'eau salée a une densité de 1,1 gramme/mL.

Trouver le volume par déplacement

Si on vous donne un objet solide régulier, vous pouvez mesurer ses dimensions et calculer son volume. Malheureusement, le volume de quelques objets dans le monde réel peut être mesuré aussi facilement ! Parfois, vous devez calculer le volume par déplacement.

Comment mesure-t-on le déplacement ? Supposons que vous ayez un petit soldat en métal. Vous pouvez dire qu'il est assez lourd pour couler dans l'eau, mais vous ne pouvez pas utiliser une règle pour mesurer ses dimensions. Pour mesurer le volume du jouet, remplissez une éprouvette graduée à moitié avec de l'eau. Enregistrez le volume. Ajoutez le jouet. Assurez-vous de chasser les bulles d'air qui pourraient s'y coller. Enregistrez la nouvelle mesure de volume. Le volume du petit soldat est le volume final moins le volume initial. Vous pouvez mesurer la masse du jouet (sec) puis calculer la densité.

Conseils pour les calculs de densité

Dans certains cas, la messe vous sera donnée. Sinon, vous devrez l'obtenir vous-même en pesant l'objet. Lors de l'obtention de la masse, soyez conscient de l'exactitude et de la précision de la mesure. Il en va de même pour la mesure du volume. Évidemment, vous obtiendrez une mesure plus précise en utilisant un cylindre gradué qu'en utilisant un bécher, cependant, vous n'aurez peut-être pas besoin d'une mesure aussi précise. Les chiffres significatifs rapportés dans le calcul de densité sont ceux de votre mesure la moins précise . Ainsi, si votre masse est de 22 kg, il n'est pas nécessaire de rapporter une mesure de volume au microlitre près.

Un autre concept important à garder à l'esprit est de savoir si votre réponse a du sens. Si un objet semble lourd pour sa taille, il doit avoir une valeur de densité élevée. À quelle hauteur ? Gardez à l'esprit que la densité de l'eau est d'environ 1 g/cm³. Les objets moins denses que cela flottent dans l'eau, tandis que ceux qui sont plus denses coulent dans l'eau. Si un objet coule dans l'eau, il vaut mieux que votre valeur de densité soit supérieure à 1 !

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