Masse et volume
Mesurer une masse et un volume, et convertir les unités.
1. La masse
Définition · Masse
La masse mesure la quantité de matière d'un objet. Elle se mesure avec une balance. Unité : le kilogramme (kg).
$1\ \text{kg} = 1\,000\ \text{g}$ et $1\ \text{g} = 1\,000\ \text{mg}$.
Méthode · Peser un liquide
- Poser le récipient vide et appuyer sur « tare » (la balance affiche 0).
- Verser le liquide : la balance affiche directement la masse du liquide.
2. Le volume
Définition · Volume
Le volume est la place occupée par un objet. On mesure le volume d'un liquide avec une éprouvette graduée. Unités : le litre (L), le mètre cube ($\text{m}^3$).
Propriété · Conversions
$1\ \text{L} = 1\,000\ \text{mL}$ ; $1\ \text{mL} = 1\ \text{cm}^3$ ; $1\ \text{L} = 1\ \text{dm}^3$.
Attention · Lire une éprouvette
L'œil doit être à la hauteur du liquide et on lit la graduation au bas du ménisque (la surface légèrement creusée).
Méthode · Volume d'un solide
On plonge le solide dans une éprouvette contenant de l'eau : son volume est égal à l'augmentation du volume lu.
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Exercices corrigés
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Conversions
★☆☆Convertir : $2{,}5$ kg en g ; $750$ mL en L ; $3$ L en $\text{cm}^3$.
Volume d'un caillou
★★☆Une éprouvette contient $60$ mL d'eau. Après avoir plongé un caillou, le niveau monte à $78$ mL. Quel est le volume du caillou ?
Peser de l'huile
★★☆Un bécher vide pèse $52$ g. Rempli d'huile, il pèse $144$ g. Quelle est la masse d'huile ? Comment aurait-on pu éviter ce calcul ?
Conversions de masses
★☆☆Convertir : $3{,}2$ kg en g ; $450$ g en kg ; $2$ g en mg ; $1\,500$ mg en g.
Conversions de volumes
★☆☆Convertir : $1{,}5$ L en mL ; $250$ mL en L ; $33$ cL en mL ; $2$ L en cL.
Choisir l'instrument
★☆☆Quel instrument utiliser pour mesurer : a) la masse d'une pomme ; b) le volume de lait d'une recette ; c) le volume d'un petit caillou ?
Lire une éprouvette
★★☆Une éprouvette est graduée de $0$ à $100$ mL avec $10$ graduations entre $0$ et $10$ mL. Quelle est la valeur d'une graduation ? Le bas du ménisque est à $4$ graduations au-dessus de $60$. Quel volume lit-on ?
Erreur de parallaxe
★★☆Pourquoi faut-il placer l'œil à la hauteur de la surface du liquide pour lire une éprouvette ?
Volume d'une clé
★★☆Une éprouvette contient $45$ mL d'eau. On y plonge une clé et on lit $49$ mL. Quel est le volume de la clé en $\text{cm}^3$ ?
Plusieurs billes
★★☆On plonge $10$ billes identiques dans une éprouvette : le niveau passe de $50$ mL à $65$ mL. Quel est le volume d'une bille ?
Masse d'eau
★★☆$1$ L d'eau a une masse d'environ $1$ kg. Quelle est la masse de $250$ mL d'eau ? d'une bouteille de $1{,}5$ L (sans l'emballage) ?
Même volume, masses différentes
★★☆$100$ mL d'eau ont une masse de $100$ g, $100$ mL d'huile de $92$ g. Pourquoi l'huile flotte-t-elle sur l'eau ?
Tare
★☆☆À quoi sert la touche « tare » d'une balance électronique ?
Recette
★★☆Une recette demande $0{,}25$ kg de farine, $15$ cL de lait et $50$ g de sucre. Exprimer la farine en g et le lait en mL.
Volume d'un objet flottant
★★★Un bouchon en liège flotte. Comment mesurer son volume avec une éprouvette ?
Masse et volume d'un gaz
★★★On pèse un ballon dégonflé, puis gonflé : la masse augmente légèrement. Que montre cette expérience ?
Conversions de volumes (m³)
★★★Une baignoire contient $0{,}15\ \text{m}^3$ d'eau. Combien de litres cela représente-t-il ?
Masse et état physique
★★☆On pèse $200$ g de glace, on la laisse fondre dans le même récipient fermé. Quelle masse lit-on ? Et le volume, change-t-il ?
Somme de masses
★☆☆On met dans un sac $1{,}2$ kg de pommes, $750$ g de raisin et $500$ g de fraises. Quelle est la masse totale en kg ?
Verre doseur
★★☆Un verre doseur contient $300$ mL. On en verse $3$ fois pour remplir une carafe. Quel est le volume de la carafe en L ?
Précision
★★☆Pour mesurer $7$ mL d'un liquide, vaut-il mieux utiliser une éprouvette de $10$ mL ou de $250$ mL ? Pourquoi ?
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