Classe de 3ème – PHYSIQUE – Cours et exercices – chapitre 1 : Métaux.
Le volume d’un petit objet dépend de sa forme. On le note V. Il peut s’exprimer par exemple en cm³ ou mL (1 cm³ = 1 mL)
La masse d’un petit objet dépend de la matière avec laquelle il est constitué. On la note m. Elle peut s’exprimer par exemple
en g.
Quand on divise la masse d’un objet par son volume, on obtient sa masse volumique. On la note µ. Elle peut s’exprimer par
exemple en g/mL.
Dans le cas des métaux purs, on constate que la valeur µ trouvée dépend uniquement du métal quelle que soit sa forme.
Ainsi tout objet en aluminium a pour masse volumique 2,7 g/mL , tout objet en fer a pour masse volumique 7,9 g/mL , etc
On retiendra aussi que l’eau a pour masse volumique 1 g/mL.
Exercices : on utilisera le formulaire. On écrit toujours d’abord la formule, puis les nombres puis le résultats avec l’unité.
1. Un objet a pour volume 200 mL et pour masse 540 g . Quelle est sa masse volumique ? En quelle matière est il fait ?
2. Un objet en aluminium a pour volume 300 mL. Quelle est sa masse ?
3. Un objet en aluminium a pour masse 300g. Quel est son volume ?
4. Un bloc parallélépipédique a pour longueur 20 cm, pour largeur 15 cm et pour hauteur 8 cm.
a. Quel est son volume ?
b. Sa masse est 18,96 kg. Quelle est sa masse volumique ? En quelle matière est il fait ?
5. Un cylindre en fer a pour diamètre 20 cm et pour hauteur 30 cm.
a. Quel est son volume ?
b. Quelle est sa masse ?
6. Le cuivre a pour masse volumique 8,8 g/mL et le zinc 7,1 g/mL. Pour fabriquer du laiton, on procède de la façon
suivante : on chauffe 100 cm³ de cuivre et 55 cm³ de zinc jusqu’à ce qu’ils deviennent liquides et se mélangent. On
laisse refroidir et on obtient le laiton jaune qui est plus dur que le cuivre et le zinc et se corrode plus lentement.
a. Quelle est la masse de cuivre fondu ?
b. Quelle est la masse de zinc fondu ?
c. Quelle est la masse de laiton obtenu ?
d. Quel est le volume de laiton obtenu ?
e. En déduire la masse volumique du laiton ?
f. Est-ce que tous les objets en laiton ont la même masse volumique ?
g. Quelle est la densité de ce laiton ?
7. Question pour un champion : quel est le diamètre d’une boule en fer de masse 1 kg ?
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