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La masse volumique démasquée

La distinction entre densité et masse volumique
08/05/2014
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La masse volumique, ce n’est pas sorcier. Prends le poids d’un objet et divise-le par son volume. Voilà ! Autrement dit, plus un objet a une grande masse volumique, plus il contient de matière par rapport à l’espace qu’il occupe. La masse volumique s’exprime en masse par volume, par exemple en kg/m3, ou en g/ml. La masse volumique de l’eau pure à 4 °C est de 1 kg/litre.

Le mot densité est parfois utilisé à la place de masse volumique. Ce n’est pas tout à fait correct. La densité d’un objet, c’est une comparaison entre sa masse volumique et celle de l’eau. Comme on divise une masse volumique par une autre masse volumique, les unités s’annulent, c’est pourquoi la densité est une valeur sans unité. Une densité de 1,5 signifie donc une masse volumique 1,5 fois plus grande que celle de l’eau. Toutefois, il est logiquement acceptable de dire qu’un objet est dense pour dire qu’il a une grande masse volumique.

Mais attention, ce n’est pas qu’une question de pesanteur ! Certaines planètes pèsent des tonnes et des tonnes de tonnes, tout en ayant une masse volumique très faible. Comment cela est-il possible ? Tout en étant très lourdes, ces planètes sont immenses. En divisant leur poids par leur volume, on obtient donc quand même un tout petit chiffre.

C’est le cas de la planète Saturne, dont la masse volumique est inférieure à celle de l’eau (donc une densité inférieure à 1). Et dès qu’un objet est moins dense que l’eau, il peut y flotter. Étonnant, n’est-ce pas ? Tu comprends sans doute maintenant pourquoi une bûche de bois peut flotter sur l’eau, mais pas une barre de fer de même dimension. La masse volumique du bois est inférieure à celle de l’eau, alors que celle du fer y est supérieure.

Si l’on pouvait augmenter la masse volumique de l’eau, il serait donc encore plus facile d’y flotter... Tu aimerais essayer ? Rien de plus simple ! Il suffit d’y ajouter du sel. En se dissolvant, le sel augmente la masse volumique de l’eau.

Si tu es déjà allé à la mer, tu as peut-être constaté qu’on y flotte plus aisément que dans une piscine. Dans la mer Morte, une des plus salées au monde, on peut même flotter sans faire aucun effort, étendu en lisant son journal !

Sceptique ? Plonge un œuf frais dans un verre d’eau. Il coulera au fond. Mais si tu ajoutes beaucoup de sel à ton eau, l’œuf va remonter, comme par magie.

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