2/ Enoncé du principe d'Archimède

Dans un fluide soumis à l'action de la pesanteur terrestre, la pression varie avec la profondeur (ou l'altitude). Ces variations de pressions font que la partie inférieure de l'objet reçoit une pression plus importante que sa partie supérieure. Il en résulte une force vers le haut qui dépend des surfaces mises en jeu et de l'importance des variations de pression.

Les variations de pressions dépendent d'une part, de la différence de hauteur entre le haut et le bas de l'objet et d'autre part de la masse volumique du liquide. On peut donc se douter que plus le fluide sera dense et l'objet de grande taille, plus la poussée d'Archimède qu'il recevra sera grande.

Quand on met un objet dans un liquide (ou plus généralement dans un fluide), cet objet prend la place d'une certaine quantité de fluide. Pour laisser la place libre le fluide se déplace. En fait le "volume de fluide déplacé" est égal au volume immergé de l'objet.

La face supérieure se trouve à une profondeur de 10 m. Donc cette face supérieure reçoit une pression de 2 b. Cette pression crée une force vers le bas Fb = P.S. La surface étant de 1 m² soit 10 000 cm², on a donc Fb = 20 000 kg.

La face inférieure se trouve à une profondeur de 11 m. Donc cette face inférieure reçoit une pression de 2,1 b. On a donc une force vers le haut de Fh = 21 000 kg.

La différence entre ces deux forces est de 200 kg, ce qui correspond bien au poids en eau du volume immergé de la plate (2 m² x 0,1 m = 0,2 m3 = 200 l, 200 l d'eau pèsent bien 200 kg).

Les Glenan, l'école : http://cip.glenans.free.fr