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.