Comment mesurer la densité des métaux?
Étant donné que deux métaux n'ont pas la même densité, connaître la densité d'un objet peut être un outil précieux pour déterminer la composition d'un échantillon de matériau inconnu.
La densité est une propriété fondamentale de la matière définie comme la masse d'un objet par unité de volume. Si deux objets ont le même volume, mais des densités différentes, l'objet avec la densité la plus élevée pèsera plus que l'objet identique avec la densité plus faible. Étant donné que deux métaux n'ont pas la même densité, connaître la densité d'un objet peut être un outil précieux pour déterminer la composition d'un échantillon de matériau inconnu.
Méthode 1 sur 2: mesurer la densité directement
- 1Déterminer la masse de l'objet. La masse est la quantité de matière dans un objet et son unité est le gramme. Elle est mesurée en pesant directement l'objet.
- Placez l'objet sur une balance précise et notez la masse dans votre cahier.
- Alternativement, vous pouvez mesurer la masse en utilisant une balance. Placez votre objet d'un côté et placez des poids de masse connue de l'autre côté jusqu'à ce que les deux côtés soient équilibrés. La masse totale des masselottes est égale à la masse de votre objet.
- Assurez-vous que l'objet est sec afin que l'eau absorbée n'affecte pas la précision de la pesée.
- 2Calculer le volume de l'objet par mesure directe. Si l'objet est de forme régulière et uniforme, comme un cylindre ou un prisme rectangulaire, vous pouvez mesurer ses dimensions avec une règle et calculer le volume avec une équation simple.
- Mesurez la longueur et le rayon s'il s'agit d'un cylindre ou la longueur, la largeur et la profondeur s'il s'agit d'un rectangle.
- Notez vos dimensions en millimètres ou en centimètres.
- Calculez le volume en utilisant la formule de la forme de votre objet. Par exemple, le volume d'un cylindre est la longueur fois pi fois le rayon au carré, tandis que le volume d'un rectangle est le produit de la longueur largeur et de la profondeur.
- Les unités de volume sont des centimètres cubes.
- 3Calculer le volume de l'objet en utilisant le déplacement. La mesure des dimensions d'objets de forme irrégulière peut être difficile et conduire à des mesures et des calculs de densité imprécis. En mesurant la quantité d'eau déplacée par un objet, vous pouvez facilement déterminer son volume sans formules complexes.
- Remplissez une éprouvette graduée avec suffisamment d'eau pour immerger complètement l'objet, mais sans déborder.
- Noter le niveau d'eau du bécher.
- Placez délicatement l'objet dans le bécher en vous assurant qu'il est complètement immergé.
- Noter le nouveau niveau d'eau du bécher.
- Soustraire le nouveau niveau d'eau du niveau d'eau de départ. C'est le volume de l'objet en centimètres cubes. Les liquides sont généralement mesurés en millilitres, mais un millilitre équivaut à un centimètre cube.
- 4Calculer la densité. La densité est définie comme la masse divisée par le volume. Pour terminer votre mesure de densité, divisez la masse que vous avez mesurée par le volume que vous avez calculé. Le résultat est la densité du métal mesurée en g/cm cube.
- Densité=Masse/Volume{\displaystyle Densité=Masse/Volume}
Lorsque votre objet flotte dans le fluide, vous avez trouvé la densité approximative de l'objet.
Méthode 2 sur 2: estimation de la densité avec le principe d'Archimède
- 1Remplissez les récipients avec des liquides de densité connue. Choisissez des liquides de différentes densités hautes et basses. Votre estimation sera plus précise si vous avez un certain nombre de liquides de différentes densités.
- Placez votre objet dans les différents liquides pour voir s'il coule ou flotte.
- 2Testez l'objet dans les liquides. Un objet immergé dans un fluide de densité similaire flottera dans le fluide. S'il est moins dense, il flottera, mais s'il est plus dense, il coulera.
- Déposez votre objet dans un fluide de densité connue.
- S'il coule, essayez de le mettre dans un autre liquide plus dense. S'il flotte, mettez-le dans un liquide moins dense.
- 3Estimez la densité de votre objet. Le principe d'Archimède stipule qu'un objet immergé dans un fluide produira une force de flottabilité égale au poids du fluide déplacé.
- Lorsque votre objet flotte dans le fluide, vous avez trouvé la densité approximative de l'objet.
- Balance ou balance
- Règle
- Cylindre gradué
- L'eau
- Calculatrice
Lisez aussi: Comment calculer la puissance?
Questions et réponses
- Comment trouver la masse d'un objet métallique?Le mieux serait de le peser sur une balance. Une balance à poutre peut être utilisée pour des objets plus gros, tandis qu'une balance à ressort serait idéale pour des objets plus petits.
