Poussée d'Archimède : Calcul du poids de l'eau déplacée
Poussée d'Archimède : Calcul du poids de l'eau déplacée
Introduction
La poussée d'Archimède est une force qui s'exerce sur un corps plongé dans un liquide (comme l'eau). Elle pousse le corps vers le haut, ce qui explique pourquoi certains objets flottent ou coulent.
1. La force de poussée
La poussée d'Archimède est liée au volume de liquide déplacé par l'objet. Plus l'objet déplace d'eau, plus la poussée est grande.
2. Comment calculer la poussée ?
La poussée d'Archimède (\( F_a \)) est égale au poids du volume d'eau déplacé. La formule mathématique est :
F_a =
ho imes V imes g
où :
- \( ho \) : la masse volumique de l'eau (en kg/m3): environ \( 1000 \) kg/m3).
- \( V \) : le volume d'eau déplacé (en m3).
- \( g \) : l'accélération due à la gravité (en N/kg): environ \( 9,8 \) N/kg).
3. La relation avec le poids de l'eau
Le poids du volume d'eau déplacé est :
P =
ho imes V imes g
Ce poids est aussi la force de poussée exercée sur l'objet. La poussée se calcule donc comme étant :
F_a = P =
ho imes V imes g
4. Exemple de calcul
Supposons qu'un cube de volume \( V = 0,001 \) m3 (ou 1 litre) est plongé dans l'eau :
- \( ho = 1000 \) kg/m3
- \( g = 9,8 \) N/kg
La poussée d'Archimède sera :
\[ F_a = 1000 imes 0,001 imes 9,8 = 9,8\, ext{N} \]
Donc, la force de poussée est de 9,8 newtons.
Conclusion
Le calcul de la poussée d'Archimède est essentiel pour comprendre pourquoi des objets flottent ou coulent. En utilisant la formule \( F_a = ho imes V imes g \), on peut facilement déterminer cette force.
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