La densité

Cet article permettra de définir le concept de densité et donnera des pistes d'animation pour le rendre fonctionnel pour les jeunes. Voir descriptif détaillé

La densité

Cet article permettra de définir le concept de densité et donnera des pistes d'animation pour le rendre fonctionnel pour les jeunes. Voir descriptif détaillé

Utilisé lors de l’analyse de minéraux, en particulier lors de séjours Univers la densité est un paramètre physique important.

Définir

La densité d’un corps peut être définie comme étant le rapport entre sa masse volumique et la masse volumique d’un corps de référence.
Si le corps est liquide ou solide, le corps de référence est l’eau. S’il est gazeux, c’est l’air.
La densité est une grandeur sans dimension et sa valeur s’exprime donc sans unité de mesure.

Mesurer

Pour réaliser cette mesure, il faut :

  • une balance adaptée aux mesures (de préférence électronique à plateau)
  • un récipient et de l’eau
  • un objet à mesurer
  • du fil fin

Pour un objet dont sa densité est supérieure à celle de l’eau (un objet qui coule) :

    • Peser l’objet (Masse m1)
    • Poser le récipient contenant de l’eau sur le plateau et effectuer la tare (la balance doit afficher 0 )
    • Attacher l’objet à un fil fin
    • Tenir l’objet par le fil et l’immerger sans toucher les parois du récipient, ni le fond. On obtient la masse m2 (dûe à la poussée d’archimède)

On en déduit alors la densité de l’objet par le calcul m1/m2 (densité relative à la température de mesure...pour avoir la densité vraie, il faut réaliser l’expérience à 3,98°C).

Animer

La densité caractérise un minéral, c’est donc un outil intéressant à la portée de tous. Cependant, nous pouvons jouer à définir ce concept avec les jeunes directement.

Le yeux fermés, on aura une différence de « poids »....ressenti si on a une bille dans chaque main de densité différente (une en acier, une en verre). Mais cette différence de masse s’estompe si un des deux objet compense sa différence de masse par un volume supérieur....

La masse et le volume sont donc liés...dans le cas de l’étude de la densité.

ensuite...on cherchera à trouver une méthode pour mesurer un volume complexe comme celui d’un minéral cristallisé.

L’idée pourra être de l’immerger et de mesurer le volume d’eau déplacé...

à expérimenter et à suivre...

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