QCM : Masse volumique et calculs — 5 questions

Questions et réponses du QCM

1. Quelle grandeur représente la masse volumique d’un matériau ?

Le volume de l’objet par unité de masse
La masse de l’objet par unité de volume
La différence entre la masse et le volume de l’objet
La quantité totale de matière présente dans l’objet

La masse de l’objet par unité de volume

Explication

La masse volumique indique la masse contenue dans une unité de volume et constitue une caractéristique du matériau. La masse totale dépend, quant à elle, de la quantité de matériau présente dans l’objet.

2. Deux cubes de même volume sont fabriqués l’un en aluminium et l’autre en cuivre. Pourquoi peuvent-ils avoir des masses différentes ?

Leurs matériaux possèdent des masses volumiques différentes
Leurs dimensions extérieures déterminent des volumes différents
Leurs volumes identiques produisent des masses identiques
Leurs formes cubiques modifient la masse volumique de chaque matériau

Leurs matériaux possèdent des masses volumiques différentes

Explication

À volume égal, la masse dépend de la masse volumique du matériau utilisé, qui peut varier entre l’aluminium et le cuivre. L’égalité des volumes ne suffit donc pas à garantir l’égalité des masses.

3. Quelle relation permet de calculer la masse volumique à partir de la masse et du volume ?

ρ=m×V\rho = m \times V
ρ=Vm\rho = \frac{V}{m}
ρ=mV\rho = \frac{m}{V}
ρ=m+V\rho = m + V

$$\rho = \frac{m}{V}$$

Explication

La masse volumique se détermine en divisant la masse par le volume, soit ρ=mV\rho = \frac{m}{V}. La relation ρ=Vm\rho = \frac{V}{m} inverse les deux grandeurs et correspond donc à une autre grandeur.

4. Quelle relation faut-il utiliser pour calculer la masse d’un matériau connaissant sa masse volumique et son volume ?

m=ρVm = \frac{\rho}{V}
m=ρ+Vm = \rho + V
m=Vρm = \frac{V}{\rho}
m=ρ×Vm = \rho \times V

$$m = \rho \times V$$

Explication

La masse s’obtient en multipliant la masse volumique par le volume, selon m=ρ×Vm = \rho \times V. Diviser par le volume ne permet pas d’isoler correctement la masse dans la relation de masse volumique.

5. Un objet a une masse de 240 g240\,\text{g} et une masse volumique de 3 g/cm33\,\text{g/cm}^3. Quelle relation permet de déterminer son volume ?

V=m×ρV = m \times \rho
V=m+ρV = m + \rho
V=ρmV = \frac{\rho}{m}
V=mρV = \frac{m}{\rho}

$$V = \frac{m}{\rho}$$

Explication

Pour isoler le volume dans la relation de masse volumique, on divise la masse par la masse volumique : V=mρV = \frac{m}{\rho}. La multiplication m×ρm \times \rho correspond à une mauvaise transformation et ne fournit pas le volume.

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Qu'est-ce que la masse volumique d'un matériau ?

C'est la masse de l'objet par unité de volume.

Pourquoi deux objets identiques peuvent avoir des masses différentes ?

Parce que leurs masses volumiques sont différentes.

Quelle est la formule de la masse volumique ?

ρ=mV\rho = \frac{m}{V}

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