Comment trouver le volume d'un objet irrégulier avec une éprouvette graduée

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Dans cet article:

Relever un niveau initial sur une éprouvette graduée

Relever un niveau final sur une éprouvette graduée

Calculer le volume d'un objet avec une éprouvette

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Références

Le calcul d'un objet régulier, comme une sphère ou un cube est assez simple, car il existe des formules toutes faites pour cela, mais calculer le volume d'un objet d'une forme irrégulière, comme une vis ou un caillou, semble apparemment plus difficile. Cependant, il existe un moyen très simple de l'obtenir : c'est de plonger l'objet en question dans une éprouvette graduée remplie d'eau et de relever les niveaux observés.

Étapes

Partie 1

Partie 1 sur 3:

Relever un niveau initial sur une éprouvette graduée

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   Versez de l'eau dans une éprouvette graduée. Choisissez une éprouvette suffisamment large et haute pour qu'elle puisse accueillir l'objet en question. Pour éviter les bulles, inclinez l'éprouvette au moment de verser l'eau. En fonction de la hauteur de l'objet, vous devrez verser plus ou moins d'eau .
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   Lisez correctement la hauteur d'eau. Dans une éprouvette un peu étroite, la surface du liquide n'est jamais plane à cause de la pression atmosphérique, l'eau remonte sur les bords et se creuse en son centre : on parle alors de ménisque concave. La mesure, en ce cas, se prend toujours au bas de la partie creuse. Assurez-vous que votre éprouvette est sur une surface bien horizontale et qu'il n'y a aucune bulle dans votre liquide. Lisez la mesure à l'horizontale du bas du ménisque .
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   Notez la mesure relevée. Vous devez faire la lecture la plus précise possible pour obtenir le résultat le plus précis possible. Notez-la sur un cahier ou sur ordinateur (fichier de traitement de texte ou de calcul). Vous avez une mesure en mL (millilitre ).
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Partie 2

Partie 2 sur 3:

Relever un niveau final sur une éprouvette graduée

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   Plongez votre objet dans l'éprouvette. Inclinez l'éprouvette et faites glisser doucement votre objet dans l'eau. Pour une mesure correcte, votre objet doit être entièrement immergé, et ne pas flotter. De même, s'il est plus dense que l'eau et qu'il n'est pas recouvert, ajoutez de l'eau dans l'éprouvette .
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   Lisez la nouvelle mesure sur l'éprouvette. Attendez que le niveau de l'eau se stabilise après immersion et vérifiez que l'éprouvette est toujours de niveau. Comme précédemment, lisez la mesure à l'horizontale au niveau du bas du ménisque. À cause de l'objet, vous devez obtenir un volume supérieur à celui observé la première fois .
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   Notez la mesure relevée. Vous devez faire la lecture la plus précise possible pour obtenir le résultat le plus précis possible. Notez-la sur votre support premier (cahier, fichier informatique), elle est toujours en mL .
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Partie 3

Partie 3 sur 3:

Calculer le volume d'un objet avec une éprouvette

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   Comprenez bien ce que sont ces deux mesures. Certains seraient peut-être tentés de se dire que la dernière mesure est le volume de l'objet : rien n'est plus faux, et c'est logique. Le volume final obtenu est celui du volume d'eau plus celui de l'objet. Pour déterminer le volume de l'objet, vous devez soustraire du volume final le volume initial .
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   Faites la différence entre les deux niveaux. Mathématiquement, la formule est la suivante : V_total - V_eau = V_objet, formule dans laquelle V_total est la mesure finale, V_eau, la mesure initiale, et V_objet, le volume de l'objet. Dit autrement, vous devez soustraire la première mesure de la dernière, et vous aurez le volume de votre objet .
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   Vérifiez la pertinence du résultat. Le volume obtenu doit être cohérent et relever d'une certaine logique. Vous pouvez toujours vérifier une erreur de calcul avec une calculatrice. Ce qui doit vous alerter, c'est l'obtention d'un résultat négatif (cela n'existe pas) ou illogique, comme un volume supérieur à celui de l'éprouvette (un objet ayant un volume de 30 mL, soit 30 cm³, ne peut pas entrer dans une éprouvette qui contient 25 mL, soit 25 cm³). Si la réponse vous semble fausse, la première chose à faire est de voir s'il n'y a pas une erreur de calcul. Si tout est correct de ce côté-là, c'est que vous avez fait une erreur de mesure : refaites l'expérience .

   • Si vous trouvez un volume négatif, l'erreur s'explique par le fait que vous avez très certainement inversé le volume final et le volume initial. C’est une erreur de formule, non de mesure. Il est inutile de refaire l'expérience.
   • Si vous obtenez un résultat qui vous parait démesuré, c'est soit une erreur de calcul soit de relevé. Dans ce dernier cas, le mieux est de refaire l'expérience en faisant davantage attention.
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Conseils

• Faites toujours une lecture précise au bas du ménisque.
• Entrainez-vous avec d'autres objets et comparez les volumes obtenus.

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Éléments nécessaires

• Une éprouvette graduée
• De l'eau
• Un objet de forme irrégulière