La Poussée d'Archimède
 

La Poussée d'Archimède [PHYSIQUE]

La flottabilité dépend de la poussée d'Archimède.

La poussée d'Archimède est une poussée verticale contraire à la gravité qui s'exerce sur tout corps plongé dans un fluide.


Ainsi, si la poussée d'Archimède exercée par le voilier est supérieure au poids de l'objet, alors l'objet flotte.
Si le poids de l'objet est plus élevé que la poussée d'Archimède qui s'exerce sur lui, alors l'objet coule.


La poussée d'Archimède dépendant du volume déplacé ; plus le volume d'eau déplacé est grand, plus la poussée d'Archimède est grande, donc un objet lourd mais qui déplace un grand volume d'eau peut flotter.
Des objets dont la 
masse volumique est supérieure à celle de l'eau peuvent flotter et ceci grâce à la poussée d'Archimède.


Un objet creux ou concave comme une coque de voilier déplacera un grand volume d'eau sans trop augmenter sa masse, permettant ainsi à des voiliers présentant une forte masse volumique de flotter.
Cependant, si l'eau pénètre dans la partie concave de la coque, le voilier coulera inévitablement.



La poussée d'Archimède s'exprime avec cette formule :



 


La poussée d'Archimède "PA" s'exprimera en Newton grâce à la
masse volumique du fluide déplacé " ρ" en kilogramme par mètres cubes
, au volume de fluide déplacé "V" en mètres cubes et à la valeur de la pesanteur "g" en Newton par kilogrammes.

 

 

Analyse de la Formule de la Poussée d'Archimède [MATHS]

En analysant la formule de la flottabilité pour le cas des voiliers, nous pouvons remarquer que celle-ci contient deux constantes :


   • La masse volumique "
ρ" du fluide déplacé. Il s'agit dans notre cas de l'eau, qui a une masse volumique de 1000 Kg.m-3
   • La valeur de la pesanteur "g". Dans notre cas, nous utiliserons la pesanteur terrrestre, d'une valeur d'environ 9.8 N.Kg-1



Ainsi, seul le volume d'eau déplacé est susceptible de varier. Ce volume dépend entierement de la conception du voilier et de l'importance de la carène.

Nous avons donc réalisé un graphique de l'évolution de la poussée d'Archimède en fonction du volume d'eau déplacé qui montre que plus ce volume d'eau déplacé est important, plus la poussée d'Archimède est forte.


→ Lien GRAPHIQUE










Nous pouvons remarquer que la courbe représentative de la poussée d'Archimède en fonction du volume d'eau déplacé est une courbe affine pour "y = 9800x"...




Ainsi, plus le volume d'eau déplacé par la coque de notre voilier est grand, plus la
poussée d'Archimède qui le repoussera hors de la surface de l'eau sera forte.
Cependant, dans le même temps, si notre coque déplace un plus grand volume d'eau, c'est que celle-ci est plus volumineuse, et donc plus lourde. La masse totale du voilier sera plus grande est compensera en partie le gain de la poussée d'Archimède
.







("Carène" : Voir Lexique)




 
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