- Définition de la densité
- 4 exercices de densité
- Premier exercice
- Deuxième exercice
- Troisième exercice
- Quatrième exercice
- Références
La résolution des exercices de densité aidera à mieux comprendre ce terme et à comprendre toutes les implications de la densité lors de l'analyse de différents objets.
La densité est un terme largement utilisé en physique et en chimie et fait référence à la relation entre la masse d'un corps et le volume qu'il occupe.
La densité est généralement désignée par la lettre grecque "ρ" (ro) et est définie comme le rapport de la masse d'un corps à son volume.
Autrement dit, l'unité de poids est située dans le numérateur et l'unité de volume dans le dénominateur.
Par conséquent, l'unité de mesure utilisée pour cette quantité scalaire est le kilogramme par mètre cube (kg / m³), mais elle peut également être trouvée dans certaines publications en grammes par centimètre cube (g / cm³).
Définition de la densité
Auparavant, on disait que la densité d'un objet, notée "ρ" (ro) est le quotient entre sa masse "m" et le volume qu'il occupe "V".
Soit: ρ = m / V.
Une conséquence qui découle de cette définition est que deux objets peuvent avoir le même poids, mais s'ils ont des volumes différents, ils auront alors des densités différentes.
De la même manière, on en conclut que deux objets peuvent avoir le même volume mais, si leurs poids sont différents, alors leurs densités seront différentes.
Un exemple très clair de cette conclusion est de prendre deux objets cylindriques de même volume, mais l'un est en liège et l'autre en plomb. La différence entre les poids des objets rendra leurs densités différentes.
4 exercices de densité
Premier exercice
Raquel travaille dans un laboratoire calculant la densité de certains objets. José a apporté à Raquel un objet dont le poids est de 330 grammes et sa capacité est de 900 centimètres cubes. Quelle est la densité de l'objet que José a donné à Raquel?
Comme mentionné précédemment, l'unité de mesure de la masse volumique peut également être le g / cm³. Par conséquent, il n'est pas nécessaire d'effectuer une conversion d'unité. En appliquant la définition précédente, nous avons que la densité de l'objet que José a apporté à Raquel est:
p = 330g / 900 cm³ = 11g / 30cm³ = 11/30 g / cm³.
Deuxième exercice
Rodolfo et Alberto ont chacun un cylindre et ils veulent savoir quel cylindre a la densité la plus élevée.
La bouteille de Rodolfo pèse 500 g et a un volume de 1000 cm³ tandis que la bouteille d'Alberto pèse 1000 g et a un volume de 2000 cm³. Quel cylindre a la densité la plus élevée?
Soit ρ1 la densité du cylindre de Rodolfo et ρ2 la densité du cylindre d'Alberto. En utilisant la formule pour le calcul de la densité, vous obtenez:
ρ1 = 500/1000 g / cm³ = 1/2 g / cm³ et ρ2 = 1000/2000 g / cm³ = 1/2 g / cm³.
Par conséquent, les deux cylindres ont la même densité. Il est à noter qu'en fonction du volume et du poids, on peut conclure que le cylindre d'Alberto est plus gros et plus lourd que celui de Rodolfo. Cependant, leurs densités sont les mêmes.
Troisième exercice
Dans une construction, il est nécessaire d'installer un réservoir d'huile dont le poids est de 400 kg et son volume est de 1600 m³.
La machine qui va déplacer le réservoir ne peut transporter que des objets dont la densité est inférieure à 1/3 kg / m³. La machine pourra-t-elle transporter le réservoir d'huile?
Lors de l'application de la définition de la densité, la densité du réservoir d'huile est:
ρ = 400kg / 1600 m³ = 400/1600 kg / m³ = 1/4 kg / m³.
Depuis 1/4 <1/3, on en conclut que la machine sera capable de transporter le réservoir d'huile.
Quatrième exercice
Quelle est la densité d'un arbre dont le poids est de 1200 kg et son volume de 900 m³?
Dans cet exercice, il est seulement demandé de calculer la densité de l'arbre, c'est-à-dire:
ρ = 1200kg / 900 m³ = 4/3 kg / m³.
Par conséquent, la densité de l'arbre est de 4/3 kilogrammes par mètre cube.
Références
- Barragan, A., Cerpa, G., Rodríguez, M., et Núñez, H. (2006). Physique pour les cinématiques du lycée. Pearson Education.
- Ford, KW (2016). Physique de base: solutions aux exercices. Société d'édition scientifique mondiale.
- Giancoli, DC (2006). Physique: principes avec applications. Pearson Education.
- Gómez, AL et Trejo, HN (2006). PHYSIQUE 1, UNE APPROCHE CONSTRUCTIVISTE. Pearson Education.
- Serway, RA et Faughn, JS (2001). Physique. Pearson Education.
- Stroud, KA et Booth, DJ (2005). Analyse vectorielle (éd. Illustré). Presse industrielle Inc.
- Wilson, JD et Buffa, AJ (2003). Physique. Pearson Education.