Entrez les deux valeurs connues parmi la masse volumique ρ, la masse m et le volume V. Celle que vous laissez vide est calculée. Choisissez l’unité de chaque champ (les unités différentes sont converties automatiquement).
Table des matières
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Ce que vous pouvez faire sur cette page
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À quoi sert ce calcul ?
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Mode d'emploi
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Formule
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Symboles et termes
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Ce qu’il est utile de savoir avant de commencer
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Calculer avec Excel
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Calculer avec Google Sheets
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Calculer avec Python
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Écrire la formule en LaTeX et autres langages mathématiques (à copier-coller)
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Faire faire le calcul par ChatGPT
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Les atouts de DataChef
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Fonctions connexes
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Liste des calculatrices NumberChef
Ce que vous pouvez faire sur cette page
- Entrez deux valeurs parmi la masse volumique \(\rho\), la masse \(m\) et le volume \(V\) : celle que vous laissez vide est calculée
- Chaque champ a son unité (masse volumique : g/cm³, kg/m³, g/L, kg/L ; masse : g, kg, mg, t ; volume : cm³, mL, L, m³). Les unités différentes sont converties automatiquement
- Répondez à des questions de tous les jours comme « Combien de grammes par cm³ pour ce morceau de métal ? » ou « Combien de litres font 5 kg d’eau ? »
- Une explication simple des formules et des formules à copier-coller pour Excel, Google Sheets et Python sont réunies sur cette page
À quoi sert ce calcul ?
L’eau a une masse volumique d’environ 1 g/cm³. Ce qui a une masse volumique plus faible (la glace, environ 0,92, la plupart des bois), autrement dit une densité inférieure à 1, flotte, et ce qui a une masse volumique plus forte (le fer, environ 7,87, l’aluminium, environ 2,7) coule.
La glace flotte parce que l’eau augmente de volume en gelant : sa masse volumique devient plus faible que celle de l’eau liquide. Un navire en acier flotte parce qu’il est creux : la masse volumique moyenne de tout le navire est plus faible que celle de l’eau. Flotter ou couler, tout s’explique par la masse volumique.
L’or a une masse volumique de 19,3 g/cm³, bien plus élevée que celle des autres métaux courants. Mesurez la masse et le volume, calculez la masse volumique : si elle est loin de 19,3, un autre métal a peut-être été mélangé.
L’histoire d’Archimède, dans la Grèce antique, qui a vérifié si une couronne était en or pur à partir de son volume (l’eau qu’elle faisait déborder) et de sa masse, sans l’abîmer, c’est exactement le calcul de cette page. La masse volumique reste aujourd’hui un indice de base pour contrôler les métaux précieux et les bijoux.
L’eau a une masse volumique de presque exactement 1 g/mL, donc « 200 mL d’eau » font environ 200 g. C’est grâce à ce calcul qu’une balance de cuisine peut remplacer le verre doseur.
Les autres liquides ont une masse volumique un peu différente de 1 (l’huile est plus légère que l’eau, les sirops plus lourds) : pour une quantité précise, cherchez la masse volumique du liquide et convertissez avec masse = masse volumique × volume.
1 L d’eau pèse environ 1 kg (1 m³, environ 1 tonne). Un aquarium de 100 × 40 × 50 cm contient 200 L : l’eau seule pèse environ 200 kg, presque autant que trois adultes.
Avant de s’inquiéter pour le plancher une fois l’aquarium installé, on estime sa masse une fois plein avec volume × masse volumique. C’est le calcul de base pour installer un aquarium, une fosse septique ou une cuve de récupération d’eau de pluie, ou pour choisir où stocker des réserves d’eau.
L’aluminium (environ 2,7 g/cm³) a une masse volumique environ trois fois plus faible que le fer (environ 7,87 g/cm³). Remplacez une pièce par une pièce en aluminium de même volume : sa masse tombe aussi à environ un tiers.
En conception automobile et aéronautique, les ingénieurs additionnent la masse de tout le véhicule à partir du volume de chaque pièce × la masse volumique de son matériau, et trouvent l’équilibre entre consommation et solidité. La masse volumique est le point de départ de la recherche de matériaux à la fois légers et solides.
Formule
Symboles et termes
Symboles
| \(\rho\) | rhô | La lettre grecque utilisée pour la masse volumique. Elle désigne la masse par unité de volume (pour 1 cm³ ou pour 1 m³). (Exemple : pour l’aluminium, \(\rho = 2{,}7\) g/cm³) |
| \(m\) | m | La masse, la quantité de matière d’un objet, que l’on mesure avec une balance. C’est l’initiale de « masse ». |
| \(V\) | vé | Le volume, la place qu’occupe un objet. C’est l’initiale de « volume ». |
| g/cm³ | gramme par centimètre cube | Une unité de masse volumique : combien de grammes il y a dans 1 cm³. C’est l’unité courante au collège. 1 g/cm³ = 1 000 kg/m³ = 1 kg/L = 1 g/mL. |
| kg/m³ | kilogramme par mètre cube | Une unité de masse volumique : combien de kilogrammes il y a dans 1 m³. C’est l’unité du Système international (SI), fréquente dans les tables et en ingénierie. 1 000 kg/m³ = 1 g/cm³. |
Termes
| masse volumique | La masse par unité de volume (pour 1 cm³ ou 1 m³). Elle dit à quel point la matière est « tassée » et, pour une même substance, elle ne dépend ni de la taille ni de la forme. C’est pourquoi elle aide à identifier une substance. |
| masse | La quantité de matière d’un objet. Elle se mesure avec une balance (Roberval ou électronique), en g, kg, etc. Elle ne change pas selon le lieu (elle est la même sur la Terre et sur la Lune). |
| poids | La force de gravité qui s’exerce sur un objet (en newtons, N). Contrairement à la masse, il change selon le lieu : sur la Lune, il devient environ six fois plus petit. Dans la vie courante, on dit « poids » pour la masse, mais en physique ce sont deux grandeurs différentes. Cette page utilise la masse. |
| volume | La place qu’occupe un objet. Pour un pavé droit, c’est longueur × largeur × hauteur ; pour un liquide, on le mesure avec une éprouvette graduée. Unités : cm³, mL, L, m³, avec 1 mL = 1 cm³ et 1 L = 1 000 cm³. |
| densité | Le nombre de fois où une substance est plus dense que l’eau (environ 1 g/cm³), noté d. Il n’a pas d’unité et vaut presque le même nombre que la masse volumique en g/cm³ (l’or a une densité de 19,3). Attention, en français « densité » et « masse volumique » ne sont pas la même chose. Ce qui a une densité inférieure à 1 flotte sur l’eau, ce qui a une densité supérieure à 1 coule. |
Ce qu’il est utile de savoir avant de commencer
Voici ce qui aide à utiliser le calcul de cette page en le comprenant vraiment, pas seulement en appuyant sur le bouton.
| Proportionnalité et grandeurs « par unité » (CM2-6e, 10-12 ans) |
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| Multiplier et diviser des nombres décimaux (CM2-6e, 10-12 ans) |
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| Le volume et les conversions d’unités (CM2-5e, 10-13 ans) |
|
| Masse volumique et propriétés de la matière (physique-chimie, 5e-4e, 12-14 ans) |
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Calculer avec Excel
| Masse m (g) | 540 |
| Volume V (cm³) | 200 |
| Masse volumique ρ (g/cm³) | =B1/B2 |
| Masse volumique ρ (g/cm³) | 1 |
| Volume V (cm³) | 500 |
| Masse m (g) | =B1*B2 |
| Masse m (g) | 193 |
| Masse volumique ρ (g/cm³) | 19,3 |
| Volume V (cm³) | =B1/B2 |
« =B1/B2 » signifie « diviser B1 par B2 », et « =B1*B2 » signifie « multiplier B1 par B2 ».
Par exemple, B3 affiche 2,7 (g/cm³) dans le premier tableau, 500 (g) dans le deuxième et 10 (cm³) dans le troisième. Il suffit de remplacer B1 et B2 par vos propres valeurs. Entrez-les en g et en cm³ (convertissez d’abord les valeurs mesurées en kg ou en L, avec 1 kg = 1 000 g et 1 L = 1 000 cm³).
Calculer avec Google Sheets
| Masse m (g) | 540 |
| Volume V (cm³) | 200 |
| Masse volumique ρ (g/cm³) | =B1/B2 |
| Masse volumique ρ (g/cm³) | 1 |
| Volume V (cm³) | 500 |
| Masse m (g) | =B1*B2 |
| Masse m (g) | 193 |
| Masse volumique ρ (g/cm³) | 19,3 |
| Volume V (cm³) | =B1/B2 |
Calculer avec Python
mass = 540.0 # masse m (g)
volume = 200.0 # volume V (cm³)
density = mass / volume # masse volumique ρ = m ÷ V (g/cm³)
print(f"Masse volumique : {density} g/cm³")
# Vérification à rebours : masse m = ρ × V, volume V = m ÷ ρ
mass_check = density * volume
volume_check = mass / density
print(f"Vérification (masse) : {mass_check} g")
print(f"Vérification (volume) : {volume_check} cm³")
Écrire la formule en LaTeX et autres langages mathématiques (à copier-coller)
ρ = m ÷ V
\rho = \dfrac{m}{V}
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>ρ</mi>
<mo>=</mo>
<mfrac><mi>m</mi><mi>V</mi></mfrac>
</mrow>
</math>
rho = m/V
m/V
rho := m/V;
rho = m/V;
ρ = m/V
m = ρ × V
m = \rho V
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>m</mi>
<mo>=</mo>
<mi>ρ</mi>
<mo>⁢</mo>
<mi>V</mi>
</mrow>
</math>
m = rho V
rho*V
m := rho*V;
m = rho*V;
m = ρV
V = m ÷ ρ
V = \dfrac{m}{\rho}
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>V</mi>
<mo>=</mo>
<mfrac><mi>m</mi><mi>ρ</mi></mfrac>
</mrow>
</math>
V = m/rho
m/rho
V := m/rho;
V = m/rho;
V = m/ρ
Faire faire le calcul par ChatGPT
Tu es un assistant de calcul de masse volumique. Fais le calcul suivant en exécutant réellement du code Python, et appuie ta réponse uniquement sur les nombres obtenus à l’exécution (ne réponds pas de tête ni au jugé). Un morceau de métal a une masse de 540 g et un volume de 200 cm³. Avec la formule de la masse volumique ρ = m ÷ V, calcule : 1. La masse volumique de ce métal (g/cm³) 2. La masse (g) d’un morceau du même métal de volume 1 000 cm³ 3. Le volume (cm³) d’un morceau du même métal de masse 2 700 g Indique les formules utilisées et les nombres obtenus à l’exécution.
Mode d'emploi
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1Saisissez vos nombresTapez les nombres à calculer dans les champs de saisie
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2CalculezAppuyez sur le bouton « Calculer »
-
3Lisez le résultatLe résultat s’affiche aussitôt. La même page explique aussi le raisonnement et la formule
Les atouts de DataChef
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