Appliquer la poussée d'Archimède : calculs et cas pratiques

Deux situations possibles

Quand on plonge un objet dans un fluide, deux cas se présentent :

1. L'objet flotte : il s'enfonce jusqu'à ce que la poussée d'Archimède compense exactement son poids. Seule une partie du volume est immergée.
2. L'objet coule : même entièrement immergé, la poussée reste inférieure au poids. L'objet continue de descendre.

À l'équilibre (objet flottant), on a : Pi = P, c'est-à-dire rho_fluide x V_immerge x g = m_objet x g

Cas pratique : l'iceberg

Un iceberg (rho environ 920 kg/m^3) flotte sur l'eau de mer (rho environ 1025 kg/m^3). Seule une petite partie émerge : environ 10% du volume total est visible, le reste (90%) est immergé. C'est l'origine de l'expression "la partie visible de l'iceberg".

Cas pratique : le sous-marin

Un sous-marin peut flotter, couler ou rester stable en profondeur grâce à des ballasts qu'il remplit d'eau ou d'air. En modifiant son volume immergé et sa masse, il modifie l'équilibre entre poussée et poids.

Et dans l'air ?

L'air est aussi un fluide ! Une montgolfière flotte dans l'air car l'air chaud à l'intérieur du ballon est moins dense que l'air froid extérieur : rho_air_chaud < rho_air_froid.

Piège classique à éviter

Ne dis jamais que "la poussée d'Archimède dépend du poids de l'objet". Elle dépend du fluide (rho) et du volume immergé (V), point final. Le poids de l'objet n'intervient que pour savoir si cette poussée suffit à le faire flotter.