Introduction

Le principe d'Archimède explique pourquoi certains objets flottent ou coulent dans un fluide (liquide ou gaz). Il est fondamental pour comprendre la flottabilité.

Le principe d'Archimède

Il stipule que :
Un corps plongé dans un fluide subit une force de poussée vers le haut appelée la poussée d'Archimède.

Cette force est égale au poids du volume de fluide déplacé par le corps.

Matériellement, si on plonge un objet dans un liquide, le liquide exerce une force ascendante qui peut compenser ou dépasser le poids de l'objet.

Expression mathématique

La poussée d'Archimède \( P \) se calcule par la formule :

    P = 
ho_{fluide} 	imes V_{déplacé} 	imes g

où :

• \( ho_{fluide}\) est la masse volumique du fluide (en kg/m\(^3\))
• \(V_{déplacé}\) est le volume de fluide déplacé (en m\(^3\))
• \(g\) est l'accélération due à la gravité (en N/kg ou m/s\(^2\))

Application du principe

Si la poussée d'Archimède est égale au poids de l'objet (\( P = m imes g \)), alors l'objet flotte. Si elle est inférieure, il coule.

Exemple :
- Un objet submergeant dans l'eau (densité \(\sim 1000\,kg/m^3\)) avec un volume de 0,001 m\(^3\): \[ P = 1000 imes 0,001 imes 9,81 pprox 9,81\,N \] Ce qui correspond au poids du volume d'eau déplacé.