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