Bloc de 4 kg et 1,5 L plongé dans l'eau

Un bloc de 4 kg occupant 1,5 L coule-t-il dans l'eau ? Poussée, poids et différence.

Poussée maximale (corps immergé)
14,71 N
Poids du corps
39,227 N
Masse volumique moyenne du corps
2 666,7 kg/m³
Verdict
coule : le poids dépasse la poussée de 24,52 N

Fₐ = ρ(fluide) × V(immergé) × g : le poids du fluide déplacé. Le verdict compare la masse volumique moyenne du corps à celle du fluide.

Le cas en détail

La masse volumique moyenne du bloc dépasse 2 600 kg/m³ : nettement supérieure à celle de l'eau, il coule. La poussée n'allège le bloc que de 15 newtons environ, par rapport à un poids de 39 newtons. Le poids apparent dans l'eau est donc la différence entre les deux.

À retenir : Le poids apparent dans le fluide est le poids réel moins la poussée.

L'exemple chiffré

Valeurs utilisées dans ce cas (des exemples de travail, pas des mesures) :

  • Masse volumique du fluide (kg/m³) : 1000
  • Intensité de la pesanteur g (m/s²) : 9,80665
  • Volume total du corps (L) : 1,5
  • Masse du corps (kg) : 4
Poussée maximale (corps immergé)
14,71 N
Poids du corps
39,227 N
Masse volumique moyenne du corps
2 666,7 kg/m³
Verdict
coule : le poids dépasse la poussée de 24,52 N

Fₐ = ρ(fluide) × V(immergé) × g : le poids du fluide déplacé. Le verdict compare la masse volumique moyenne du corps à celle du fluide.

Modifiez les champs ci-dessus pour adapter le calcul à votre situation : le résultat se met à jour tout de suite.

Comment ça se calcule

La poussée d'Archimède vaut Fₐ = ρ(fluide) × V(immergé) × g, c'est-à-dire le poids du fluide déplacé. Un corps flotte si son poids est inférieur à la poussée maximale, soit si sa masse volumique moyenne est inférieure à celle du fluide. La part immergée vaut alors le rapport des deux masses volumiques.

Résultat indicatif : il dépend des valeurs saisies, de leur précision et des hypothèses du modèle utilisé.

Pour aller plus loin