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Tout
le monde connait la légende : ce brave Archimède trempait dans sa baignoire
quand il s'écria "EUREKA"... Bon c'est intérressant
mais quel phénomène étrange a bien pu provoquer un tel émoi chez le grand
homme ?
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On
a tous constaté qu'un objet semble plus léger dans l'eau que dans l'air.
C'est la fameuse poussée d'Archimède qui explique le phénomène.
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| Théorème |
| Tout corps plongé dans un fluide recoit de la part de ce fluide une poussée verticale dirigée du bas vers le haut, égale au poids du volume de fluide déplacé. |
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Notez
qu'il est question de fluide et non seulement de liquide ; en effet, la
poussée d'Archimède s'exerce aussi dans l'air, mais dans ce cas, elle
est négligeable.
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Tout
objet a un poids. Ce poids est une force verticale dirigée vers le bas
et proportionnelle à la masse de l'objet (exprimée
en kg).
La poussée d'Archimède est une force contraire dirigée vers le haut. Cette poussée est proportionnelle au volume de l'objet (exprimé en litres ou dm3). |
| L'association de ces 2 forces détermine la flottabilité de l'objet. Trois cas peuvent se présenter. | ||
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| 1er cas : la poussée est plus forte que le poids, l'objet flotte. | 2ème cas : la poussée est égale au poids, l'objet est en équilibre entre deux eaux. | 3ème cas : le poids est plus fort que la poussée, l'objet coule. |
| Flottabilité positive. | Flottabilité nulle. | Flottabilité négative. |
| Poids apparent négatif. | Poids apparent nul. | Poids apparent positif. |
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La
notion de poids apparent : c'est le poids
relatif d'un objet immergé soumis à la poussée d'Archimède.
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Remarquez que si le poids apparent est positif, la flottabilité est négative et vice-versa. |
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Exemples :
Réponse : Le bateau est en situation d'équilibre puisqu'il ne coule pas et ne remonte pas non plus. Sa flottabilité est donc nulle, ce qui implique que la poussée d'Archimède est égale au poids du bateau. La partie immergée a donc un volume de 800 litres |
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Si un objet pèse 30 kg et a un volume de 15 litres :