La densité est la mesure de la masse d'un matériau par unité de volume, utilisée dans de nombreux aspects de la science, de l'ingénierie et de l'industrie. La densité peut être calculée en divisant la masse d'un objet par son volume. Étant donné que différents matériaux ont des densités différentes, la mesure de la densité d'un objet peut aider à déterminer les matériaux qui s'y trouvent. Trouver la densité d'un échantillon de métal peut aider à déterminer sa pureté.
Mesure directe de la masse et du volume
Lors de la mesure de liquides et de solides de forme régulière, la masse et le volume peuvent être découverts par mesure directe et ces deux mesures peut ensuite être utilisé pour déterminer la densité. À l'aide d'une balance à plateau, déterminez et enregistrez la masse d'un objet en grammes. À l'aide d'un pied à coulisse ou d'une règle, mesurez la longueur, la profondeur et la largeur de l'objet en centimètres. Multipliez ces trois mesures pour trouver le volume en centimètres cubes. Divisez la masse de l'objet par son volume pour déterminer sa densité. La densité est exprimée en grammes par centimètre cube ou en grammes par millilitre.
Pour un exemple, regardez la vidéo ci-dessous:
Mesure indirecte du volume
Pour calculer la densité des solides avec des surfaces irrégulières, le volume doit être déterminé par une autre méthode. Au lieu de mesurer directement la surface, utilisez un cylindre gradué pour trouver le volume de l'objet. Versez de l'eau dans le cylindre gradué jusqu'à ce qu'il atteigne un niveau connu. Ce niveau peut être mesuré par les marquages sur la surface du cylindre, qui affichent le volume d'eau en millilitres. Ajoutez l'objet à l'eau et enregistrez le nouveau niveau d'eau. La différence entre le nouveau niveau d'eau et le niveau d'origine sera le volume de l'objet. Cette mesure est prise en millilitres, qui sont interchangeables avec des centimètres cubes. Une fois le volume déterminé, appliquez la même équation que ci-dessus.
Densité estimée en utilisant le principe d'Archimède.
Le principe d'Archimède stipule que l'immersion d'un corps dans un fluide donné produira une force de flottaison agissant vers le haut. Cette force sera égale au poids du fluide déplacé. Un objet de densité inconnue flottera ou coulera dans un fluide donné en fonction de la densité de ce fluide par rapport à celle de l'objet. Pour déterminer à peu près la densité d'un objet, placez-le dans divers fluides de densité connue et observez le résultat. S'il coule, il est plus dense que le fluide. S'il flotte, il est moins dense.
