pourquoi les bateaux flottentpourquoi les bateaux flottent pourquoi les bateaux flottent de...
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Pourquoi les bateaux flottent
Pourquoi les bateaux flottent
de Deschambault, j’ai la chance de vivre près du fleuve. Bateaux
de croisière, conteneur,
motomarine font partie du décor.
posé la question de comment les bateaux font pour naviguer sans
couler… jusqu’à aujourd’hui! Voici la description d’un merveilleux
phénomène : la poussée d’Archimède. Elle est à la base de toute
flottaison.
Description de la poussée d’Archimède
La poussée d’Archimède est en réalité une force qui est dirigée vers le haut. Tous les
objets qui « baignent » dans un fluide sont soumis à cette force. Cette force fait alors
flotter les objets.
Phénomène étrange :
Un morceau de bois
Un morceau de fer
Nous pouvons constater que l’image ci
même poids. Certains coulent, d’autres flotte
Plusieurs paquebots sont fait de fer donc comment
prendre 2 phénomènes en considération
1. La pesanteur : le poids du bateau est dirigé vers le bas, cette
force est donc dirigée vers le bas.
2. La poussée d’Archimède
force dirigée vers le haut.
Pourquoi les bateaux flottent-ils?
Pourquoi les bateaux flottent-ils? Comment font-ils? Étant native
de Deschambault, j’ai la chance de vivre près du fleuve. Bateaux
conteneur, paquebot, chaloupe et même
motomarine font partie du décor. Cependant, je ne m’étais jamais
posé la question de comment les bateaux font pour naviguer sans
couler… jusqu’à aujourd’hui! Voici la description d’un merveilleux
a poussée d’Archimède. Elle est à la base de toute
de la poussée d’Archimède
La poussée d’Archimède est en réalité une force qui est dirigée vers le haut. Tous les
» dans un fluide sont soumis à cette force. Cette force fait alors
e bois
Une pierre
Un morceau de plastique
Nous pouvons constater que l’image ci-dessus représente différents matériaux de
même poids. Certains coulent, d’autres flottent … mais, comment est-
sont fait de fer donc comment font-ils pour flotter? Il faut donc
phénomènes en considération :
: le poids du bateau est dirigé vers le bas, cette
force est donc dirigée vers le bas.
La poussée d’Archimède : la poussée d’Archimède est une
force dirigée vers le haut.
La poussée d’Archimède est en réalité une force qui est dirigée vers le haut. Tous les
» dans un fluide sont soumis à cette force. Cette force fait alors
dessus représente différents matériaux de
-ce possible?
pour flotter? Il faut donc
Donc, peu importe le choix du matériel choisi pour la construction d’un bateau, la
poussée d’Archimède va « soutenir » le bateau donc il ne coulera pas. Il faut, cependant,
que le poids du volume d’eau déplacé soit plus grand que le poids total du bateau.
Fer vs eau
Reprenons l’exemple des bateaux de fer. Le fer pèse en moyenne 8 tonnes/m
l’eau n’en pèse qu’une tonne /m
bateau n’est pas « rempli » de fer, seul son habitacle est fait de ce lourd métal. En effet,
il y a un grand espace vide à l’intérieur, donc son poids moyen total ne dépasse pas 1
tonne/m3. Seule la poussée d’Archimède
La pression
La pression d’Archimède est constituée de «
créées grâce à la pression d’un fluide sur chaque partie de l’objet submergé.
Définition : La pression n’a pas de direction définie, cependant
lorsqu’un fluide exerce une pression et qu’il est en contact avec un
objet, il y a alors place à une force perpendiculaire. Cette force
perpendiculaire est égale au produit de la pression/surface.
Formule mathématique : Parchimède = V X M X g où
Donc, peu importe le choix du matériel choisi pour la construction d’un bateau, la
poussée d’Archimède va « soutenir » le bateau donc il ne coulera pas. Il faut, cependant,
me d’eau déplacé soit plus grand que le poids total du bateau.
Reprenons l’exemple des bateaux de fer. Le fer pèse en moyenne 8 tonnes/m
l’eau n’en pèse qu’une tonne /m3. Comment le bateau fait-il alors pour flotter? Le
» de fer, seul son habitacle est fait de ce lourd métal. En effet,
il y a un grand espace vide à l’intérieur, donc son poids moyen total ne dépasse pas 1
. Seule la poussée d’Archimède suffit à le faire flotter! Impressionnant n
La pression d’Archimède est constituée de « mini-forces ». Ces « mini-forces
créées grâce à la pression d’un fluide sur chaque partie de l’objet submergé.
a pression n’a pas de direction définie, cependant
u’un fluide exerce une pression et qu’il est en contact avec un
objet, il y a alors place à une force perpendiculaire. Cette force
perpendiculaire est égale au produit de la pression/surface.
: où V : le volume déplacé en m3
M : masse volumique du fluide en Kg/m
g : la gravité en newton/Kg (9.8 N/Kg) P : poids du fluide en newton.
Donc, peu importe le choix du matériel choisi pour la construction d’un bateau, la
poussée d’Archimède va « soutenir » le bateau donc il ne coulera pas. Il faut, cependant,
me d’eau déplacé soit plus grand que le poids total du bateau.
Reprenons l’exemple des bateaux de fer. Le fer pèse en moyenne 8 tonnes/m3 alors que
il alors pour flotter? Le
» de fer, seul son habitacle est fait de ce lourd métal. En effet,
il y a un grand espace vide à l’intérieur, donc son poids moyen total ne dépasse pas 1
flotter! Impressionnant non?
forces » sont
créées grâce à la pression d’un fluide sur chaque partie de l’objet submergé.
: masse volumique du fluide en Kg/m3
: la gravité en newton/Kg (9.8 N/Kg)
3 situations possibles
Et oui il existe 3 situations possibles en lien avec la poussée d’Archimède.
Première situation possible (cube de gauche) : si la force de la poussée est plus petite
que la gravité, la force résultante est conduite vers le bas donc l’objet va couler.
Deuxième situation possible (cube du centre) : si la force de poussée est égale à la
gravité, la force résultante est nulle donc l’objet reste stable.
Troisième situation possible (cube de droite) : si la force de poussée est plus grande que
la gravité, la force résultante est conduite vers le haut donc l’objet flotte.
En résumé, lorsqu’on étudie la poussée d’Archimède, il faut prendre en considération la
pression qu’exerce l’objet.
Démontrons cette affirmation par un exemple tout simple avec de la pâte à modeler.
Prenez 2 petites boules de pâte à modeler de même poids. Façonnez une boule et créez
un petit « bateau ». Nous pouvons constater que la petite boule va couler alors que le
bateau lui, va flotter. Ceci est dû à leur surface de contact. La petite boule en a une
minuscule tandis que le petit « bateau » lui en a une plus grande.
Eau douce vs eau salée
La poussée d’Archimède a quelques variantes lorsqu’elle n’est
pas située dans le même type d’eau. En effet, si un bateau
navigue dans de l’eau douce il ne ser
s’il navigue dans de l’eau salée. L’eau douce est beaucoup moins
dense que l’eau salée. Les bateaux ne peuvent donc pas être
chargés de la même manière.
Saviez-vous que? Saviez-vous que les bateaux doivent
clairement leurs niveaux de flottaison sur le bord de leurs
bateaux?
De plus le principe d’Archimède ne s’applique pas juste pour
les bateaux. Il peut s’appliquer sur plusieurs autres
phénomènes comme par exemple les montgolfières.
Avant de terminer cette diserte de physique j’aimerais aborder un autre fait saillant
qui a un lien avec les bateaux ; le sillage. Le sillage est une sorte de «
suit le bateau. Ce triangle est créé à la surface de l’eau. Cette vague
l’eau s’écarte à l’avant du bateau et elle grossit au fur et à mesure qu’elle se dirige
vers l’arrière du bateau. Certaines fois, les forts sillages peuvent détruire des berges
fragiles. L’angle de ce triangle aquatique est toujours égal à environ 39 °. Le
peut être présent dans les airs (avec les avions), avec les cyclistes et même dans le jeu
de water –polo.
Eau douce vs eau salée
La poussée d’Archimède a quelques variantes lorsqu’elle n’est
pas située dans le même type d’eau. En effet, si un bateau
navigue dans de l’eau douce il ne sera pas aussi « supporté » que
s’il navigue dans de l’eau salée. L’eau douce est beaucoup moins
dense que l’eau salée. Les bateaux ne peuvent donc pas être
chargés de la même manière.
vous que les bateaux doivent absolument identifier
clairement leurs niveaux de flottaison sur le bord de leurs
De plus le principe d’Archimède ne s’applique pas juste pour
les bateaux. Il peut s’appliquer sur plusieurs autres
phénomènes comme par exemple les montgolfières.
Bonus terminer cette diserte de physique j’aimerais aborder un autre fait saillant
qui a un lien avec les bateaux ; le sillage. Le sillage est une sorte de « triangle
suit le bateau. Ce triangle est créé à la surface de l’eau. Cette vague est formée car
à l’avant du bateau et elle grossit au fur et à mesure qu’elle se dirige
vers l’arrière du bateau. Certaines fois, les forts sillages peuvent détruire des berges
fragiles. L’angle de ce triangle aquatique est toujours égal à environ 39 °. Le
peut être présent dans les airs (avec les avions), avec les cyclistes et même dans le jeu
terminer cette diserte de physique j’aimerais aborder un autre fait saillant
triangle » qui
est formée car
à l’avant du bateau et elle grossit au fur et à mesure qu’elle se dirige
vers l’arrière du bateau. Certaines fois, les forts sillages peuvent détruire des berges
fragiles. L’angle de ce triangle aquatique est toujours égal à environ 39 °. Le sillage
peut être présent dans les airs (avec les avions), avec les cyclistes et même dans le jeu
Ceci conclu donc ma recherche de physique. La prochaine fois que
je verrai un bateau sur le fleuve, je pourrai enfin comprendre
comment il peut flotter.
Ceci conclu donc ma recherche de physique. La prochaine fois que
je verrai un bateau sur le fleuve, je pourrai enfin comprendre
Bibliographie
1. cannes.jeunesse.pagesperso-orange.fr/nautism/secret/vcomflot.htm
2. www.fondation-lamap.org/fr/page/11257/corps-flottants
3. www.espace-sciences.org › ... › Pourquoi les bateaux flottent-ils ?
4. www.futura-sciences.com/.../infos/.../physique-poussee-archimede-8127
5. www.pistes.fse.ulaval.ca/sae/?onglet=deroulement&no_version=2134
6. http://www.phy.ntnu.edu.tw/oldjava/cd-labo/buoyant/f_persp.htm
7. Google image
8. Wikipédia