Proportionnalité
Pour un matériau donné, la masse et le volume sont proportionnels.
Exemple : 2 objets en fer
La masse d'un morceau de fer de 1 L est de 7,9 kg. Si l'on prend maintenant un morceau de fer de 1 m3 (1000 L), comme le volume a été multiplié par 1000, la masse le sera aussi. Le nouvel échantillon aura donc une masse de \(7,9 \times 1000 = 7900\,\mathrm{kg}\).
Définition : Relation masse, volume, masse volumique
La relation entre les 3 grandeurs, masse (\(m\)), volume (\(V\)) et masse volumique (\(\rho)\) est :
la masse s'exprime en kilogramme (kg)
le volume s'exprime en mètre cube (m3)
la masse volumique s'exprime en kilogramme par mètre cube (kg/m3)
Attention : Les unités
Il est possible d'utiliser d'autres unités pour les 3 grandeurs mais si l'on modifie une unité alors elle se répercutera sur les autres.
Exemple : Changement d'unités
Par exemple si l'on exprime la masse en gramme (g) et le volume en litre (L), alors la masse volumique s'exprimera en gramme par litre (g/L).
Flottabilité
Lorsque l'on place un objet (liquide non miscible ou solide) dans un liquide :
si cet objet a une masse volumique inférieure à celle du liquide alors il flotte
si cet objet a une masse volumique supérieure à celle du liquide alors il coule
Exemple : Mélange huile/eau
Le mélange de l'huile et de l'eau est un mélange hétérogène. La masse volumique de l'huile est \(\rho_\mathrm{huile}=0{,}9\,\mathrm{kg/L}\).
Comme \(\rho_\mathrm{huile}<\rho_\mathrm{eau}\) alors l'huile flotte sur l'eau.