Principe D'Archimède
- Pourquoi certains objets coulent et d'autres flottent?
- Pourquoi met-on une ceinture de plomb en plongée?
- Pourquoi est-on plus lourd au fond?
- Toutes ces questions démontrent qu'il y a une relation entre LE POIDS et LE VOLUME d'un corps pour son équilibre dans l'eau.
MISE EN ÉVIDENCEa) Balance ou est suspendu un corps solide équilibré dans l'autre plateau par un poids identique. b) Le solide est plongé dans un bac plein d'eau et nous recueillons l'eau qui déborde. Celle-ci représente le volume du corps solide. c) L'eau recueilli est déposé dans le plateau sous lequel est suspendu le solide. La balance est rééquilibrée. ConclusionTout s'est passé comme si , dès que le corps a été plongé dans l'eau, il recevait une poussée vers le haut qui le rend plus léger. Or cette poussée à été neutralisée dès que l'on a reversé l'eau qui avait débordée dans la balance. Donc , cette poussée est égale au poids de l'eau déplacée. PRINCIPE D 'ARCHIMÈDETout corps plongé dans un fluide reçoit de la part de celui-ci une poussée verticale, dirigée de bas en haut, égale au poids du volume de fluide déplacé.
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POIDS APPARENT ET POIDS RÉELVous avez déjà remarqué qu'une bouteille de plongée est lourde quand on l'a sur le dos, et devient beaucoup plus légère lorsque l'on s'immerge. La bouteille parait avoir un autre poids que l'on va appeler le POIDS APPARENT par opposition au POIDS RÉEL. Le poids apparent est plus faible que le poids réel et la différence entre les deux est LA POUSSÉE ARCHIMÈDE.
Exemple :
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FLOTTABILITÉ
le poids réel est inférieur à la poussée Archimède. P r < P a
le poids réel est supérieur à la poussée Archimède P r > P a
le poids réel égal la poussée Archimède P r = P a TOUT DÉPEND DE DEUX FACTEURS : LE POIDS ET LE VOLUME
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APPLICATIONS A LA PLONGÉE
La flottabilité du plongeur dépend si ses poumons sont pleins ou pas. Si ce plongeur vide complètement ses poumons, il coule. C'est l'application du principe Archimède. En vidant ses poumons, il diminue son volume total; il diminue donc la poussée Archimède, augmente son poids apparent et COULE
Il doit être calculé de la manière suivante : Les paliers se font la plupart du temps à 3 m. Il faut qu'en fin de plongée, la bouteille étant presque vide, sa flottabilité soit nulle à 3 m. Il doit donc partir légèrement trop lourd en début de plongée. Son équilibrage à 3 m sera ensuite peaufiné à l'aide de ses poumons.
Lorsqu'un plongeur gonfle sa bouée, il augmente son volume sans augmenter son poids réel. La poussée Archimède augmente beaucoup et le plongeur remonte. Mais l'utilisation principale de la bouée est de s'assurer une flottabilité nulle à n'importe quelle profondeur.
Si l'on veut remonter un objet lourd du fond, il vaut mieux demander à Archimède de nous aider plutôt que de risquer un essoufflement. On augmente donc le volume de l'objet sans augmenter son poids. |
Problèmes de physique appliquée à la plongée :
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