Calculer la masse volumique pour prédire la flottaison
À propos de cette leçon
Les élèves calculent la masse volumique de six objets à partir de leur masse et de leur volume. Ils comparent ensuite chaque résultat à celle de l'eau pour prédire si l'objet flotte ou coule. L'activité dure environ 15 minutes. Il suffit d'un tableau, de papier brouillon et, au besoin, de calculatrices.
- Niveau
- 8
- Matière
- Sciences
- Durée
- 15 min
- Préparation
- 5 min
Objectif
Calculer la masse volumique d'un objet avec la formule ρ = m ÷ V, puis la comparer à celle de l'eau (1 g/cm³) pour prédire s'il flotte ou s'il coule.
Préparation de l’enseignant
5 min : écrire au tableau la formule et un tableau de six objets avec leur masse et leur volume
Matériel
- Tableau blanc et marqueurs
- Papier brouillon
- Crayons
- Calculatrices (facultatif)
Étapes
- Écrivez au tableau « masse volumique = masse ÷ volume » et « eau = 1 g/cm³ ». Dites : « Un objet dont la masse volumique est plus petite que celle de l'eau flotte. Un objet dont la masse volumique est plus grande coule. »
- Modélisez un exemple devant la classe avec le bouchon de liège : 6 g ÷ 25 cm³ = 0,24 g/cm³. Comme 0,24 est plus petit que 1, le bouchon flotte.
- En dyades, les élèves calculent la masse volumique des cinq autres objets et écrivent « flotte » ou « coule » à côté de chacun. Voici les données : gomme à effacer (20 g, 10 cm³), glaçon (18,4 g, 20 cm³), bille de verre (5 g, 2 cm³), bloc de bois (30 g, 50 cm³) et clou en acier (7,9 g, 1 cm³).
- Corrigez ensemble. Faites lever le pouce pour « flotte » et baisser le pouce pour « coule » avant d'écrire chaque bonne réponse au tableau.
- Demandez : « Le glaçon a presque la même masse volumique que l'eau. Qu'est-ce que cela nous dit sur la partie d'un iceberg qui reste sous l'eau? » Laissez deux ou trois élèves répondre.
Vérification rapide
Chaque élève écrit sur un billet de sortie la masse volumique d'un objet de 40 g et de 50 cm³ (0,8 g/cm³), puis indique s'il flotte ou s'il coule dans l'eau.
Différenciation
Plus facile : Choisissez des nombres qui donnent des divisions exactes et permettez l'utilisation de la calculatrice.
Plus difficile : Donnez la masse volumique et le volume d'un objet, et demandez aux élèves de trouver sa masse (m = ρ × V). Ajoutez aussi un liquide comme l'huile (0,9 g/cm³) pour comparer.
Idéal pour
- Suppléance
- Révision
- Avant le dîner
- Fin de journée
