Cette loi permet de déterminer la flottabilité d'un corps. Un
bloc de 12 litres pèse à peu près 15 kg à l'air libre. Une fois
immergé, ce même bloc est beaucoup plus léger (quelques kg). Que
s'est-il passé ?A
l'immersion le bloc doit faire sa place dans l'eau, il en
déplace donc un certain volume (12 litres). L'eau va alors
exercer une force tendant à faire remonter le bloc vers la
surface, c'est la "poussée d'Archimède". L'intensité de cette
force est égale au poids de l'eau déplacée (1 litre d'eau pèse 1
kg). Dans cet exemple, la poussée d'Archimède est donc de 12 kg
(toujours dirigée vers le haut).
Principe
d'Archimède
Tout corps plongé
dans un fluide
reçoit une poussée de bas en haut
égale au poids du volume du fluide déplacé.
|
Le poids du bloc est de 15 kg
(force dirigée vers le bas). La poussée d'Archimède et le poids
sont deux forces qui s'opposent, le poids l'emporte ici de 3 kg.
Cette valeur est le "poids apparent" de la bouteille immergée.
Pour déterminer si un corps flotte ou coule, on calcule sa
flottabilité (c'est l'opposé du poids apparent) :
Calcul de la
flottabilité
Flottabilité =
Poussée d'Archimède - Poids réel |
Dans le cas de notre
bouteille, on trouve une flottabilité de -3 kg. Une flottabilité
négative indique donc un objet plus lourd que l'eau. En effet,
si on lâche la bouteille dans l'eau, elle coule.
Un dernier exemple : un
plongeur en combinaison équipé du bloc pèse 90 kg sur le pont du
bateau. Avec tout son équipement, il occupe un volume d'environ
95 litres. S'il se met à l'eau, il aura une flottabilité de 5
kg. Cette valeur positive indique que notre homme flotte, son
immersion sera difficile car il devra lutter contre la poussée
d'Archimède. Pour éviter ce problème, il se lestera avec une
ceinture chargée de 6 kg de plomb.
On aurait pu penser que 5 kg
feraient mieux l'affaire... Mais ce serait oublier ce qui va se
passer en fin de plongée : Quand le bloc est presque vide, il a
perdu 1 kg d'air. La fin de plongée correspond au moment du ou
des paliers. Si on est trop léger à ce moment-là, on remonte
vers la surface et on n'arrive pas à "tenir le palier". Ne
plongez pas "trop lourds" !
Le bon lestage est le lestage
qui permet de tenir le palier avec une stab vide. Le sur lestage
peut être compensé en insufflant de l'air dans la stab, ce qui
permet de tenir le palier. Mais alors, me direz-vous, pourquoi
ne pas se sur lester ? La réponse se trouve à la page de l'