Comprendre la densité et la masse volumique
La masse volumique (ρ, rho) s'exprime en kg/m³ dans le système international. La densité relative (sans unité) est le rapport de la masse volumique du matériau à celle de l'eau (1 000 kg/m³). Un matériau de densité inférieure à 1 flotte dans l'eau (bois, huile), tandis qu'un matériau de densité supérieure à 1 coule (métaux, verre). Les valeurs varient énormément : l'air pèse 1,2 kg/m³, l'aluminium 2 700 kg/m³ et l'or 19 300 kg/m³.
Densités des matériaux courants
Métaux : acier (7 850 kg/m³), aluminium (2 700), cuivre (8 960), or (19 300), plomb (11 340), titane (4 507). Bois : balsa (160), pin (500), chêne (750), ébène (1 100). Construction : béton (2 400), brique (1 800), verre (2 500), granit (2 700). Plastiques : polyéthylène (960), PVC (1 400), téflon (2 200). Liquides : eau (1 000), mercure (13 600), éthanol (789).
Applications pratiques du calcul de densité
Le calcul de densité est essentiel dans de nombreux domaines : ingénierie (dimensionnement des structures, choix des matériaux), métallurgie (identification des alliages), géologie (caractérisation des roches), industrie alimentaire (contrôle qualité), et même en archéologie (authentification des objets). Connaître la densité permet aussi de convertir entre masse et volume pour les commandes de matériaux.