2.1. La poussée d'Archimède
La poussée d'Archimède a été découverte par l'ingénieur, mathématicien, et physicien grec, Archimède de Syracuse, dans l'Antiquité.
Il s'agit de la force que subit un corps plongé entièrement ou en partie dans un liquide, soumis à un champ de gravité. Autrement dit, la poussée d'Archimède correspond à la force exercée par un liquide sur un objet. Elle se répartit sur l'ensemble du volume du solide immergé. C'est donc à partir de cette force qu'un objet peut flotter sur l'eau.
La poussée d'Archimède se caractérise par :
- son point d'application : centre d'inertie de l'objet
- sa direction : la verticale
- son sens : vers le haut
- sa valeur : PA = ρfluide (Kg/m³) x Vsolide (m³) x g (N/Kg)
Schématisation de la poussée d'Archimède
On remarque par ailleurs que cette force peut s'illustrer par deux issues :
- L'objet flotte, si la poussée est supérieure ou égale à son poids;
- L'objet coule, si la pousée est inférieure à son poids.
La poussée d'Archimède respecte plusieurs propriétés :
- Plus le corps immergé est volumineux, plus la poussée est grande.
- Plus le corps est dense, plus la poussée est grande.
Cependant, la profondeur et la masse de deux corps de même volume n'influent pas sur cette poussée.
La poussée d'Archimède varie donc en fonction du volume du corps immergé et de la masse volumique (ρ) du fluide.
Le corps immergé, dans notre expérience, s'apparente donc aux différents mentos introduits dans plusieurs boissons gazeuses.