Laboratoire de densité archimédien antique à déplacement d'eau
Recréez la célèbre découverte de l'eau du bain d'Archimède en mesurant le déplacement volumétrique précis d'objets métalliques irréguliers. Divisez la masse par le volume déplacé p...
Matériel nécessaire
- • Balance de cuisine numérique (précision 0,1 g ou 1 g) (1 unité)
- • Eprouvette graduée (100-250 ml) ou bécher doseur précis pour liquide (1 unité)
- • Divers objets métalliques solides (boulon en fer, clé en laiton, pion en aluminium) (3 objets)
- • Fil de nylon fin (50 cm)
- • Tableau de densité de référence pour les métaux courants (1 feuille)
Conseils aux parents
- → Calculez la densité à l'aide de la formule : Densité = Masse (grammes) / Volume (millilitres). 1 ml d'eau déplacée équivaut à 1 cm³.
- → Pesez d'abord le morceau de métal sec sur une balance numérique en grammes, puis abaissez-le sur un fil dans l'eau pour lire le volume déplacé exact.
- → Comparez la densité mesurée aux valeurs de référence : Fer = ~7,8 g/cm³, Laiton = ~8,5 g/cm³, Aluminium = ~2,7 g/cm³.
Consignes de sécurité
Manipulez les objets en métal lourd avec précaution pour éviter de les laisser tomber sur les orteils ou de fissurer les récipients en verre.
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Instructions étape par étape
Étape 1
Pesez trois objets métalliques différents (par exemple, un boulon en acier, une clé en laiton, un support en aluminium) sur une balance de cuisine numérique et enregistrez la masse en grammes.
⏱️ ~10 minÉtape 2
Remplissez une éprouvette graduée avec de l'eau jusqu'à une marque de base exacte (par exemple, 100 ml).
⏱️ ~5 minÉtape 3
Attachez le fil autour de l'objet 1, abaissez-le dans le cylindre et enregistrez le nouveau niveau d'eau pour calculer le volume déplacé en millilitres.
⏱️ ~15 minÉtape 4
Divisez la masse par volume de chaque objet pour trouver la densité en g/cm³ et comparez-la avec les tableaux de référence pour confirmer l'identité des matériaux.
⏱️ ~15 min