La couronne de Hieron II
Doc 1: Le roi Hiéron II de Syracuse (306-214) aurait demandé à son jeune ami et conseiller scientifique Archimède de
vérifier si une couronne d'or, qu'il s'était fait confectionner était totalement en or ou bien si l'artisan n'y avait pas mis de
l'argent. La vérification avait bien sûr pour contrainte de ne pas détériorer la couronne. La forme de celle-ci était en outre
trop complexe pour effectuer un calcul du volume de l'ornement. Archimède aurait trouvé le moyen de vérifier si la
couronne était vraiment en or, alors qu'il était au bain public, en observant comment des objets y flottaient. Il serait alors
sorti dans la rue en s'écriant le célèbre « Eurêka » (j'ai trouvé). Ce que constate Archimède au bain public est que, pour
un même volume donné, les corps n'ont pas le même poids apparent, c'est-à-dire une masse par unité de volume
différente. On parle de nos jours de masse volumique. L'argent étant moins dense que l'or, il a donc une masse volumique
plus faible.
Doc 2: Expérience réalisé par Archimède.
Archimède prend un grand sceau d'eau graduée et dépose dedans une quantité connue d'eau. Il ajoute ensuite la
couronne et mesure à nouveau le volume. Après avoir récupéré et séché la couronne il prend sa masse.
Volume d'eau = 2750 cm3
Doc 3: Masse volumiques
Masses volumiques de quelques
métaux
Cuivre
Or
Platine
Plomb
Argent
8,9 g/cm³
19.3 g/cm³
21,45 g/cm³
11,35 g/cm³
10,5 g/cm³
Volume d'eau = 2950 cm3
masse de
l'objet:
3150 g
Dac 4: L'or
L'or est un métal noble très utilisé dans l'industrie de pointe
(Informatique) et dans la bijouterie.
Point de fusion : 1064°C
Masse d'un atome: 3,27 x 10-22 kg
197
m₁=m₂
79Au
4) Donne la composition d'un atome d'Or. (Nombre de protons, de neutrons, d'électrons, de nucléons).
5) Un atome d'or est-il électriquement neutre ? Explique en t'appuyant sur la question précédente.
6) Donne un ordre de grandeur de la taille d'un atome d'Or.
7) Qu'arrivera-t-il si on chauffe de l'or à 1000°C? A 1500°C ?
8) Calcule le nombre d'atomes d'Or que l'on aurait dans cette couronne si elle était complètement en Or.
couronne