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Cette expérience met en scène l'accumulation de matière dans un volume qui ne varie pas.
Le gravier seul pèse moins que le gravier plus le sable et encore moins qu'avec l'eau qui se glisse entre les grains de sable.
On peut aussi ne pas mettre de sable mais remplir directement avec de l'eau.
Le fait demeure patent: plus on met de matière dans un volume qui ne change pas plus le poids de ce volume augmente.
De là l'idée de masse volumique et de densité.
Le gobelet vraiment plein est plus dense que celui qui ne contient que du gravier, il possède une masse volumique plus importante.
La différence entre la densité et la masse volumique:
- La masse volumique est un rapport entre le volume et la masse, elle s'exprime en système MKSA1 (décimal) en kg/m3 .
- En ce qui concerne les liquides et les solides la densité est le rapport entre la masse volumique du corps considéré et celle de l'eau arbitrairement fixée à 1 kg/m3.
Pour ce qui est des gaz la référence change, c'est la masse volumique de l'air qui devient la référence.
La densité est une grandeur, comme la dureté par exemple, elle n'admet pas d'unité.
Par exemple le plomb possède une densité de 11.4 , il a donc une masse volumique de
11400 kg par mètre cube (kg/m3) 11 tonnes et 400 kilogrammes. Ou encore 11.4 grammes
par cm3 (un cube de 1cm de côté).
Précision
La référence change de l'eau à l'air pour une raison d'échelle, l'eau étant environ 800 fois plus dense que l'air.
1MKSA veut dire Mètre Kilo Seconde Ampère en système décimal il existe aussi le CGSA pour Centimètre Gramme etc.