La densité de l’eau : comprendre le rapport entre la masse d'un corps et le volume occupé dans l’espace
15 février 2024Objectifs
- Comprendre la notion de densité
- Comprendre la différence entre l’eau douce et l’eau de mer
Temps estimé
15 minutes
Définition et descriptif
Définition
En physique et en chimie, la densité est une quantité scalaire rapportée à la quantité de masse dans un volume donné d'une substance. Il est généralement symbolisé par la lettre rho (⍴) de l'alphabet grec. La densité moyenne est le rapport entre la masse d'un corps et le volume qu'il occupe dans l'espace.
Descriptif
Prenez un objet quelconque, par exemple un œuf. Il a un certain volume, et pèse un certain poids. La densité de l’œuf, c’est le rapport de son poids, sur le poids que ferait le même volume en eau. Toute matière, tout objet, possède une densité, qui s’exprime sous forme d’un chiffre, sans unité. Par exemple, l’eau a une densité de 1. L’or a une densité de 19,25. L’œuf a une densité supérieure à celle de l’eau douce : il va couler. Par contre, l’ajout de sel, qui a une densité très élevée, permet d’augmenter la densité de l’eau qui devient alors plus élevée que celle de l’œuf. Ce dernier va ainsi flotter.
Matériel
- De l’eau
- Un grand verre d’eau ou un saladier
- Du sel
- Un œuf cru
Déroulé de l’expérience
- Remplir le verre ou le saladier d’eau du robinet
- Plonger l'œuf cru. Il est censé couler au fond du verre.
- Enlever l'œuf cru.
- Ajouter une quantité de sel représentant ¼ du volume d’eau
- Mélanger l’eau salée (qui peut être interprété comme l’eau de mer). Il est normal d’avoir des résidus.
- Replonger l'œuf cru dans l’eau salée.
- L'œuf est censé flotter.
- Explication de la densité auprès des élèves.
Objectifs
- Découverte des propriétés de l’eau
- Connaître la définition de densité
- Comprendre pourquoi l’iceberg flotte
Pour aller plus loin
Défi
Sans toucher ni au verre, ni à l’œuf, mettez au défi vos élèves ou vos enfants de refaire couler l’œuf. « Comment fais-tu ? Tu as le droit de déplacer le verre et d’utiliser de l’eau du robinet. »
Solution
Placer le verre sous le robinet. Faire couler l’eau. Laisser couler ce qui amènerait à faire déborder le verre, c’est le but recherché. En ajoutant de l’eau sans cesse, la densité de l’eau salée va diminuer et l'œuf va couler de nouveau.