8/3/2019 La pousse d'Archimde

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La pousse d'Archimde

La pousse dArchimde est la force que subit un corps plong en tout ou en partie

dans un liquide soumis un champ de gravit. Plus simplement la pousse d'Archimdeest la force exerce par un fluide (air, eau, etc..) sur un objet. Elle se manifeste surTerre sur tout objet immerg dans un fluide comme l'eau. Cest partir de cettepousse quon dfinit la flottabilit dun corps. C'est ainsi qu'un navire flotte sur la mer.

Principe d'Archimde :"Tout corps plong dans un liquide(ou gaz) reoit une pousse, qui s'exerce de bas en haut,et qui est gale au poids du volume de liquide dplac."

Histoire : On rapporte que le roi Hiron II de Syracuse aurait demand Archimde

de vrifier si la couronne quil stait fait confectionner tait totalement en or ou si

lartisan y avait mis de largent. Archimde aurait trouv le moyen de vrifier si la

couronne tait totalement en or , alors quil tait au bain public , en observant

comment les objets flottaient. il serait alors sorti dans la rue en scriant EURKA (jai trouv).

Archimde constate que, pour un mme volume donn, les corps nont pas le mme

poids apparent, cest dire une masse par unit de volume diffrente. On parle de nos

jours de masse volumique.

La pousse dArchimde est une force de pression rpartie sur tout le volume du

solide merg.

Qui agit : l'eau ou les fluides

Qui subit : le(s) corps immerg(s)

Remarque : Si la pousse est suprieure ou gale au poids de l'objet, celui-ci flotte. Aucontraire, si la pousse est infrieure au poids de l'objet, celui ci coule.

En effet un corps flote lorsque : P(Poids)=A(Pousse d'archimede)

Exemple sur ce bateau :

Cette force estcaractrise par :

point dapplication = centre dinertie du solide immergdirection = verticale

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sens = vers le haut valeur : PA = fluide x Vsolide x g

Pousse dArchimdef PA = fluide x Vsolide x g gintensit (N/kg)

(N)

Masse volumique volume de fluide

du fluide ( kg /m3) dplac (m3)

DE QUOI LA POUSSEE D'ARCHIMEDE DEPEND ELLE?

1) La profondeur ?

Schma de l'exprience :

[Le corps utilis est le mme dans les deux situations]

Constat : La pousse d'archimede ne varie pas en fonction de la profondeur. La profondeur n'a donc

pas d'influence sur la pousse.

2) La masse?

Schma de l'exprience :

Les corps utiliss ont le mme volume mais une masse diffrente.

Soit P1 le poids initial, P2 le poids apparent (poids du solide immerg) et PA : la pousse

d'Archimede

Constat : Nous remarquons que la valeur de la pousse ne change pas. Nous pouvonsdonc en conclure que pour des corps de mme volume, la pousse d'Archimede ne

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dpend pas de leur masse.

3) Le volume du solide immerg?

Schma de l'exprience :

Les deux corps ont la mme masse mais un volume diffrent. V1 > V2.

Constat : La pousse d'Archimede est plus importante sur la figure 1. Nous pouvons doncen conclure que le volume a une influence sur la pousse. En effet plus le corps immerg

est volumineux, plus la pousse d'archimede sera grande.

=> RETROUVEZ CETTE EXPERIENCE EN VIDEO ET EXPLIQUEE PAR PAULINE SUR NOTRE

SITE A LA PAGE : "Expriences sur la pousse"

4) La nature du fluide?

Schma de l'exprience :

eau = 1,00 g/mLalcool = 0.80 g/mL[Le corps immerg est le mme dans les deux situations]

Constat : La pousse d'Archimede est plus importante lorsque le corps est immerg dansl'eau. On peut donc en conclure que la nature du fluide a une influence sur la pousse

d'Archimede. En effet plus la densit du liquide est importante, plus la poussee

d'archimede sera grande.

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SITE A LA PAGE : "Expriences sur la pousse"

La pousse d'Archimde varie donc en fonction du volume du corps immerget de la masse volumique () du fluide.

UNEAPPLICATION INTERESSANTE :

Un glaon flotte dans un verre d'eau. Quel sera le niveau de l'eau lorsque ce glaon sera

totalement fondu? Aura t'il diminu, augment ou se ra t'il inchang?

La fonte d'un morceau de glace flottant sur de l'eau se produit sans changement de niveau de l'eau. En

effet le volume de glace immerg correspond au volume d'eau liquide ncessaire pour galer le poids

du glaon. En fondant, le glaon produit (par conservation de la masse) exactement ce volume d'eau,

qui bouche le trou laiss par la disparition de la glace solide . Le niveau d'eau reste le mme. Sur

la figure ci-contre, le volume dlimit en pointill est, dans le verre de gauche, le volume de glace

immerge, et dans le verre de droite, le volume d'eau liquide produit par la fonte du glaon.

On peut galement faire le calcul suivant : si on considre, par exemple, un glaon de 1 cm3 et de

masse volumique 0,917 gcm-3 (qui contient donc 0,917 g d'eau), le volume immerg sera de 0,917

cm3 (comme pour un iceberg, la majeure partie est sous l'eau). Lorsque le glaon aura fondu, ces

0,917 g d'eau qui auront dsormais une masse volumique de 1 gcm-3 occuperont exactement le

volume qu'occupait la partie immerge du glaon.

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