What is the densest naturally occurring element?

Osmium is the densest naturally occurring element at 22,590 kg/m^3, slightly denser than iridium. For comparison, lead is 11,340 kg/m^3 and water is 1,000 kg/m^3.

Why does oil float on water?

Most oils have densities between 800-950 kg/m^3, which is less than water's 1000 kg/m^3. Since the less dense fluid rises above the denser one, oil forms a layer on top of water.

How does temperature affect density?

Most substances expand when heated, reducing their density. Water is unusual: it is densest at 4 degrees C (999.97 kg/m^3) and becomes less dense both above and below this temperature, which is why ice floats.

What is specific gravity?

Specific gravity is the ratio of a substance's density to the density of water. It is dimensionless, so a specific gravity of 2.7 means the substance is 2.7 times denser than water. It equals the density in g/cm^3 numerically.

Can density be used to identify materials?

Yes. Density is a characteristic property of pure substances. By measuring mass and volume, you can calculate density and compare it to reference tables to identify unknown metals, minerals, or liquids.

Calculateur de densité

Calculez la densité, la masse ou le volume avec ρ = m / V

Density Calculator

Calculate density (rho = m / V)

Density

rho = mass / volume

Mass (kg)

Volume (m³)

Formula

rho = m / V

Qu’est-ce que la densité ?

La densité est la quantité de masse concentrée dans un volume donné — à quel point un matériau est « lourd » pour sa taille. Exprimée en kg/m³ ou en g/cm³, elle détermine si un objet flotte ou coule, comment les matériaux réagissent sous pression, et permet de comparer différentes substances. L’or (19 300 kg/m³) est bien plus dense que la glace (917 kg/m³) ou le bois (~600 kg/m³). Chaque matériau possède une densité caractéristique qui révèle beaucoup sur sa structure atomique.

Ce calculateur résout n’importe laquelle des trois variables de ρ = m/V : densité (ρ), masse (m) ou volume (V). Entrez deux valeurs connues pour trouver la troisième. Il accepte les unités SI (kg, m³, g, cm³) et affiche la gravité spécifique (densité relative à l’eau à 4°C) pour savoir immédiatement si l’objet flottera ou coulera dans l’eau douce.

Comment utiliser le calculateur de densité

Sélectionnez ce que vous souhaitez calculer : densité, masse ou volume.
Entrez les deux valeurs connues avec leurs unités.
Cliquez sur Calculer.
Lisez le résultat, la gravité spécifique et si l’objet flotte dans l’eau.

Formules et références

ρ = m / V   (densité = masse / volume)
m = ρ × V   (masse = densité × volume)
V = m / ρ   (volume = masse / densité)

Gravité spécifique = ρ_objet / ρ_eau
  ρ_eau = 1 000 kg/m³ = 1 g/cm³

Flotte si gravité spécifique < 1  (ρ < eau)
Coule   si gravité spécifique > 1  (ρ > eau)

Densités courantes (kg/m³) :
  Eau :     1 000   Glace :     917      Air :      1,225
  Bois :     ~600   Aluminium : 2 700    Fer :      7 874
  Or :     19 300   Osmium :  22 590  (élément le plus dense)

La densité dépend de la température : l’eau est la plus dense à 4°C (1 000 kg/m³) et moins dense sous forme de glace (917 kg/m³). C’est pourquoi la glace flotte sur l’eau : en gelant, l’eau se dilate légèrement, réduisant sa densité en dessous de celle de l’eau liquide.

Exemples résolus

Lingot d’or

Un lingot d’or a une masse de 12,4 kg et un volume de 640 cm³. Densité = 12 400 g / 640 cm³ = 19,375 g/cm³ — presque identique à l’or pur (19,32 g/cm³), ce qui confirme son authenticité.

Un litre de glace

La glace a une densité de 0,917 g/cm³. Un litre (1 000 cm³) de glace a donc une masse de 0,917 g/cm³ × 1 000 cm³ = 917 g — environ 8,3 % plus léger que le même volume d’eau liquide (1 000 g).

Bloc de bois flottant

Un bloc de bois a une masse de 500 g et occupe 1 000 cm³. Densité = 500 g / 1 000 cm³ = 0,5 g/cm³. Gravité spécifique = 0,5, inférieure à 1 — le bloc flotte et est immergé environ à moitié dans l’eau.

Questions fréquentes

Pourquoi la glace flotte-t-elle sur l’eau ?▾

L’eau est inhabituelle : en gelant, ses molécules forment un réseau hexagonal qui occupe plus d’espace que l’eau liquide. Cela rend la glace (917 kg/m³) moins dense que l’eau liquide (1 000 kg/m³ à 4°C), donc elle flotte. Cette propriété est cruciale pour la vie aquatique, car la glace en surface isole l’eau liquide en dessous.

Que signifie la gravité spécifique ?▾

La gravité spécifique est le rapport entre la densité d’un matériau et celle de l’eau (1 g/cm³). Elle est sans dimension. Une valeur inférieure à 1 signifie que le matériau flotte ; supérieure à 1, qu’il coule. Par exemple, l’éthanol a une gravité spécifique de ~0,789 et l’acier de ~7,85.

Quel est le matériau le plus dense sur Terre ?▾

L’osmium est l’élément naturel le plus dense avec 22 590 kg/m³ — plus du double du plomb et environ 17 % plus dense que l’or. Parmi les matériaux artificiels, certains alliages haute densité et l’uranium appauvri (~19 100 kg/m³) sont aussi extrêmement denses.

Comment la densité est-elle utilisée en ingénierie ?▾

Les ingénieurs utilisent la densité en permanence : pour calculer les charges structurales (masse à partir du volume), sélectionner des matériaux légers (l’aérospatiale utilise l’aluminium et la fibre de carbone), concevoir des navires et sous-marins (flottabilité) et spécifier les systèmes fluides.

Comment mesure-t-on la densité expérimentalement ?▾

La méthode la plus courante consiste à peser l’objet (pour obtenir la masse) puis à déterminer son volume. Pour les formes régulières, calculez le volume à partir des dimensions. Pour les objets irréguliers, utilisez le déplacement d’eau : plongez l’objet et mesurez le volume d’eau déplacé — ce volume est celui de l’objet. Densité = masse / volume déplacé.