Poussée d’Archimède
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La flottaison est un phénomène physique qui repose sur un principe énoncé par le savant grec Archimède au 3e siècle av. J.-C. Il est le suivant : un objet plongé[...]
La flottaison sur l’eau
Lorsqu’un navire flotte sur l’eau, une partie de sa coque est sous l’eau. Cette partie prend la place d’un volume d’eau. Le poids de ce volume d’eau, qui correspond au volume immergé de la coque, se traduit par une force qui pousse le navire vers le haut. C’est la poussée d’Archimède. Le navire soumis à son poids a tendance à s’enfoncer dans l’eau sous l’effet de la pesanteur. Mais, plus il s’enfonce, plus le volume d’eau déplacé est important et plus la poussée d’Archimède augmente. Lorsque les 2 forces (le poids du navire et la poussée d’Archimède) sont égales, le navire flotte. On dit qu’il a atteint sa ligne de flottaison.[...]
La flottaison dans l’air
La poussée d’Archimède s’exerce aussi dans l’air. Elle permet, par exemple, à une montgolfière de s’élever dans l’air. Cet air environnant, dans lequel flotte la montgolfière, a une masse de 1,29 gramme par litre. Rappelons que le poids (P) et la masse (M) sont proportionnels et reliés par la formule suivante : P = Mg, g étant l’intensité de la pesanteur à l’endroit où se trouve l’objet. Comme pour le navire, la montgolfière recevra une poussée verticale, la poussée d’Archimède, dirigée de bas en haut et égale au poids du volume d’air occupé par celle-ci. Pour que cette poussée permette à la montgolfière de s’élever, il faut qu’elle soit supérieure au poids de la montgolfière (poids de l’enveloppe du ballon, de l’air qu’elle renferme, de la nacelle et des passagers). Le volume d’air enfermé dans la montgolfière est chaud, donc plus léger que l’air environnant. Par exemple, à 80 0C, 1 litre d’air a une masse de 1 gramme, soit 0,29 gramme de moins que la masse[...]
Une fusée dans l’espace
Bien qu’on entende souvent dire qu’une fusée flotte dans l’espace, c’est un abus de langage si on se réfère au principe d’Archimède. En effet, l’espace est vide et l’absence d’air rend impossible toute poussée d’Archimède. Par ailleurs, dans l’espace, la fusée échappe à l’attraction de la Terre : elle est en apesanteur et n’a donc pas de poids[...]
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