La pratique de la plongée sous-marineLa poussée d'ArchimèdeLa physique appliquée à la plongée sous-marine
Tout corps plongé dans un liquide reçoit une poussée verticale, dirigée vers le haut, et égale au poids du volume de liquide déplacé.
Une mise en pratique
Dans l'illustration de notre expérience, vous pouvez constater que lorsque l'objet est immergé entièrement dans le récipient contenant de l'eau à ras bord, celle-ci déborde naturellement pour aller remplir un second récipient en contre-bas. Le volume d'eau ainsi recueilli, appelé volume d'eau déplacé, correspond exactement au volume de l'objet immergé.
Le principe de la poussée d'Archimède © VectorMine | Dreamstime.com
Par ailleurs, l'objet qui pesait initialement 5 kg ne pèse plus que 3 kg après l'avoir entièrement immergé dans l'eau: la différence de poids de 2 kg constaté correspond en réalité au 2 kg d'eau qui ont été déplacé vers le second récipient.
Finalement, comme l'énonce le principe d'Archimède, l'objet plongé dans l'eau subit une poussée d'Archimède de 2 kg correspondant au volume d'eau déplacé. L'objet ne pèse alors apparemment plus que 3 kg dès lorsqu'il est entièrement immergé dans l'eau.
Notion de poids apparent
Le poids apparent d'un objet plongé dans un liquide est égal à son poids réel lié à la gravité terrestre diminué de la Poussée d'Archimède à laquelle il est soumis.
Nous obtenons ainsi la formule suivante:
Poids apparent = Poids réel - Poussée d'Archimède
avec Poids réel [kg] = Volume [dm3] x Densité ou Poids volumique [kg/dm3]
- si le poids apparent est négatif alors nous parlerons de flottabilité négative et le corps plongé dans le liquide coule
- si le poids apparent est nul alors le corps plongé dans le liquide est en équilibre entre 2 eaux
- si le poids apparent est positif alors nous parlerons de flottabilité positive et le corps plongé dans le liquide remonte ou flotte
Application à la plongée sous-marine
La poussée d'Archimède est un allié de taille pour le plongeur car elle va lui permettre de s'équilibrer facilement dans l'eau à l'aide de son gilet stabilisateur ou stab.
Archimède intervient lors de l'utilisation d'un parachute pour remonter une ancre
Par ailleurs, c'est également la poussée d'Archimède qui va faciliter la remontée d'objet lourd du fond comme l'ancre d'un bateau à l'aide d'un parachute gonflé d'air.
Archimède autour de vous
C'est également le principe d'Archimède qui permet aux bateaux de flotter y compris les énormes paquebots de croisière aux dimensions impressionnantes. Il suffit que le poids du volume du bateau situé sous la ligne de flottaison, c'est-à-dire le volume de la coque immergée sous l'eau et que vous ne voyez plus, soit supérieur au poids total du bateau lui-même.
C'est également le cas pour les icebergs mais comme le poids du volume immergé constitué de glace est sensiblement égale au poids du volume d'eau équivalent, la majeure partie de l'iceberg se trouve immergée alors qu'une faible partie émerge hors de l'eau.
La face cachée des icebergs © Romolo Tavani | Dreamstime.com
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