Comment calculer une masse

La masse représente la quantité de matière que comporte un objet. Il s'agit de la matière physique (que vous pouvez toucher). Généralement, la masse est liée à la taille, mais cela n'est pas toujours le cas. Par exemple, un ballon peut paraitre plus gros qu'un autre objet, mais avoir une masse inférieure à celle de l'objet. Il existe diverses manières de calculer la masse d'un objet.

Méthode 1

Méthode 1 sur 3:

Calculer la masse à partir de la densité et du volume

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Recherchez la densité de l'objet. La densité mesure la concentration de la matière de l'objet. Chaque matière a sa propre densité que vous pouvez rechercher en ligne ou dans un livre. L'unité scientifique de la densité est le kilogramme par mètre cube (kg/m³), mais vous pouvez aussi utiliser le gramme par centimètre cube (g/cm³) pour des objets plus petits.
- Utilisez cette formule pour la conversion entre ces deux unités : 1 000 kg/m³ = 1 g/cm³
- La densité des liquides, par contre, est souvent mesurée en kilogramme par litre ou gramme par millilitre. Ces unités sont équivalentes : 1 kg/L = 1 g/mL.
- Exemple : le diamant a une densité de 3,52 g/cm³.
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Calculez le volume de l'objet. Le volume est la quantité d'espace que l'objet occupe. Mesurez le volume des solides en mètre cubique (m³) ou centimètre cubique (cm³) et le volume des liquides en litre (L) ou millilitres (mL). La formule du volume dépend de la forme de l'objet. Lisez cet article pour connaitre les formes courantes.
- Utilisez l'unité métrique de la densité de l'objet comme unité de mesure de son volume.
- Exemple : puisque nous avons mesuré la densité du diamant en g/cm³, nous devons mesurer le volume du diamant en cm³. Disons que le volume du diamant est 5 000 cm³.
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Multipliez le volume par la densité. Multipliez le volume par la densité pour obtenir la masse de l'objet ^{[1]XSource de recherche}. Vous remarquerez que le résultat sera en unité de masse (kilogramme ou gramme).
- Exemple : nous avons un diamant ayant un volume de 5 000 cm³ et une densité de 3,52 g/cm³. Pour trouver la masse du diamant, multipliez 5 000 cm³ par 3,52 g/cm³ pour obtenir 17 600 grammes.
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Méthode 2

Méthode 2 sur 3:

Calculer la masse dans d'autres exercices de physique

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Déterminez la masse connaissant la force et l'accélération. La deuxième loi de Newton ou principe fondamental de la dynamique de translation stipule que la force est égale à la masse fois l'accélération : F = m x a. Si vous connaissez la force s'exerçant sur l'objet et son accélération, vous pouvez réarranger la formule pour trouver la masse : m = F / a.
- La force est mesurée en newton (N), que vous pouvez aussi écrire comme (kg*m)/s². L'accélération est mesurée en m/s². Lorsque vous calculez F/a, les unités se simplifient pour donner une réponse en kilogrammes (kg) ^{[2]XSource de recherche}.
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Sachez la différence entre la masse et le poids. La masse est la quantité de matière dans un objet. Cela ne varie pas, à moins que vous retiriez une partie de l'objet ou ajoutiez plus de matière. Le poids est la mesure de l'effet de la gravité sur la masse. Si vous déplacez l'objet vers une zone de gravité différente (par exemple, de la terre à la lune), son poids changera, mais sa masse ne changera pas ^{[3]XSource de recherche}^{[4]XSource de recherche}.
- Un objet ayant plus de masse pèsera plus qu'un objet ayant une masse inférieure, si tous les deux sont dans une même zone de gravité.
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Calculez la masse molaire. Dans les exercices de chimie, vous pourrez rencontrer le terme « masse molaire ». C'est un concept lié à celui de la masse, mais au lieu de mesurer l'objet, ce concept permet de mesurer exactement une mole d'une substance. Voici comment calculer la masse molaire dans la plupart des cas ^{[5]XSource de recherche}.
- Pour un élément : recherchez la masse atomique de l'élément que vous mesurez. Cela sera en unité de masse atomique (Uma). Multipliez la masse atomique par la masse molaire constante 1 g/mol, pour obtenir un résultat en unité de masse molaire standard : g/mol.
- Pour un composé : sommez les masses atomiques de chaque atome du composé pour trouver le total d'unités de masse atomique (Uma) de la molécule. Multipliez ce total par 1 g/mol.
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Méthode 3

Méthode 3 sur 3:

Mesurer la masse à l'aide d'une balance

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Utilisez une balance à triple fléau. La balance est un instrument généralement utilisé pour mesurer la masse d'un objet. La balance à triple fléau comporte trois fléaux. Chaque fléau porte un curseur ^{[6]XSource de recherche}. Les curseurs peuvent être déplacés tout au long des fléaux, pour mesurer la masse de l'objet ^{[7]XSource de recherche}.
- La balance à triple fléau n'est pas affectée par la pesanteur. Donc, cela fournit une vraie mesure de la masse. Elle permet aussi de comparer un objet de masse connue à un objet de masse inconnue.
- Le fléau du milieu est gradué et a une unité de graduation de 100 g. Le fléau arrière a une unité de graduation de 10 g. Le fléau de devant a une échelle de graduation de 0 à 10 g. Les curseurs sont calés entre des encoches.
- Vous obtiendrez des résultats précis avec cette balance. L'erreur de lecture d'une balance à triple fléau est seulement de 0,06 g. Pensez à cette balance comme fonctionnant exactement comme une balançoire à bascule ^{[8]XSource de recherche}.
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Déplacez les trois curseurs vers l'extrémité gauche. Faites-le lorsque le plateau est vide, pour s'assurer que la masse dans ce cas est égale à 0.
- Si l'aiguille à l'extrémité droite n'est pas alignée avec le point zéro, vous devez calibrer la balance en tournant la vis de réglage se trouvant à gauche sous le plateau.
- Vous devez faire cela pour vous assurer que le plateau vide a un poids de 0,000 g afin que son poids ne fausse pas la masse de l'objet. Le poids du plateau est appelé sa tare.
- Alternativement, vous pouvez aussi tarer (mettre le poids à zéro) le plateau en tournant la vis de réglage dans un sens ou dans l'autre. L'aiguille doit être au point zéro. Placez l'objet dont vous voulez mesurer la masse, dans le plateau. Vous pouvez maintenant déterminer la masse de l'objet en utilisant les curseurs.
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Déplacez les curseurs un à un. Tout d'abord, déplacez le curseur de 100 g vers la droite jusqu'à ce que l'aiguille passe en dessous du point zéro. La position du curseur à gauche de ce point indique le nombre de centaines de grammes.
- Déplacez le curseur de 10 g vers la droite jusqu'à ce que l'aiguille passe en dessous du point zéro. La position du curseur juste à gauche de ce point indique le nombre de dizaines de grammes.
- Le fléau de devant n'a pas d'encoche. Vous pouvez déplacer ce curseur n'importe où vous voulez. Les chiffres en caractères gras sur le fléau sont des grammes. Les marques entre les nombres en gras indiquent les dizaines de grammes.
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Calculez la masse. Vous pouvez maintenant déterminer la masse de l'objet que vous avez placé sur le plateau. Pour ce faire vous devez sommer les nombres indiqués sur les trois fléaux.
- Lisez le fléau de devant comme si c'était une règle. Vous pouvez le lire au dixième de gramme le plus près.
- Par exemple, supposons que vous essayez de mesurer la masse d'une canette de soda. Si la masse du fléau arrière affiche 70 g et que celui du milieu affiche 300 g, et celui de devant affiche 3,34 g, alors la masse de la canette de soda est de 374,34 g .
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Conseils

Le symbole de la masse est m ou M.
Vous pouvez utiliser des calculatrices en ligne pour trouver la masse, connaissant le volume et la densité ^{[9]XSource de recherche}^{[10]XSource de recherche}.

Avertissements

N'utilisez pas les unités de livre et d'once pour mesurer la masse. L'unité officielle de la mesure de masse est le kilogramme ^{[11]XSource de recherche}.