Flottabilité est le nom donné à force exercé par un fluide sur un objet totalement ou partiellement immergé dedans. Aussi connu sous le nom Le principe d'Archimede, la poussée a toujours une direction verticale et une direction ascendante.
Dès qu'un objet est immergé dans un fluide, il commence à le déplacer. La poussée correspond à la Poids du volume de liquide déplacé par l'objet, nous pouvons donc définir mathématiquement la flottabilité comme suit :
E = PDES
E = mQUARTIER g
Sachant que le densité est le résultat du rapport entre la masse et le volume d'une substance, on peut écrire que :
d = m/V → m = d. V
En réécrivant l'équation de poussée, on a :
E = dL. VDES. g
Pour cette équation, il faut :
réL= densité du liquide ;
VDES= volume de liquide déplacé ;
g = accélération de la pesanteur.
REMARQUE: Le volume de liquide déplacé correspond exactement au volume immergé de l'objet dans le liquide.
Comment naît la flottabilité ?
La flottabilité est due à la différence de pression existant entre le bas et le haut d'un objet immergé dans un fluide. LES
pression en bas, du fait de la plus grande profondeur, elle est supérieure à la pression en haut, ce qui se traduit par l'apparition d'une force verticale ascendante, la flottabilité.Qui a expliqué la poussée?
Cette force s'explique par Archimède, mathématicien et ingénieur grec chargé par un roi de montrer si sa couronne était en or massif ou s'il y avait des impuretés mélangées. En prenant un bain dans une baignoire, il a remarqué que l'eau sortait de la baignoire lorsqu'il y pénétrait et que son corps était soumis à une sorte de force. À partir de là, il a pu développer son idée de la flottabilité et déclarer que :
“Chaque corps immergé dans un fluide est soumis à une force verticale et ascendante qui correspond au volume de liquide déplacé par le corps.
cas de fluctuation
1) Le corps coule :
Si un objet immergé dans un fluide coule, on peut dire que sa densité est supérieure à celle du liquide et que son poids est supérieur à la flottabilité.
2) Corps en équilibre
Si les densités du corps et du fluide sont égales, le corps restera en équilibre dans le fluide et on peut dire que la flottabilité est égale au poids du corps.
3) Corps flottant :
Un objet flotte à la surface d'un liquide chaque fois que sa densité est inférieure à la densité du liquide. Dans ce cas, la poussée agissant sur le corps est supérieure à son poids.
Exemple d'application
Les sous-marins utilisés par les forces armées sont un exemple classique de l'application de la poussée. Alors que le sous-marin reste flottant à la surface de l'eau, on peut dire que le la poussée est égale à poids et le navire reste en équilibre. Pour s'immerger, le sous-marin remplit certains réservoirs d'eau, ainsi son le poids devient supérieur à la poussée et il coule.
Par Joab Silas
Diplômé en Physique
La source: École du Brésil - https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/fisica/o-que-e-empuxo.htm