Un kilogramme d'eau dans un liquide de 900 kg/m³

Un litre d'eau (1 kg) plongé dans un liquide moins dense, 900 kg/m³ : il coule.

Poussée maximale (corps immergé)
8,826 N
Poids du corps
9,8067 N
Masse volumique moyenne du corps
1 000 kg/m³
Verdict
coule : le poids dépasse la poussée de 0,9807 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

Un corps d'un kilogramme occupant un litre a une masse volumique de 1 000 kg/m³, supérieure aux 900 kg/m³ du liquide : il coule. La poussée est inférieure au poids d'environ un dixième. Le même principe explique pourquoi une huile moins dense surnage sur l'eau.

À retenir : Un liquide moins dense que l'eau se place au-dessus d'elle quand les deux ne se mélangent pas.

L'exemple chiffré

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

  • Masse volumique du fluide (kg/m³) : 900
  • Intensité de la pesanteur g (m/s²) : 9,80665
  • Volume total du corps (L) : 1
  • Masse du corps (kg) : 1
Poussée maximale (corps immergé)
8,826 N
Poids du corps
9,8067 N
Masse volumique moyenne du corps
1 000 kg/m³
Verdict
coule : le poids dépasse la poussée de 0,9807 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