La poussée d’Archimède est une force que subit un corps qui est plongé partiellement ou en totalité dans un fluide quelque soit sa nature - gaz ou liquide - soumis à un champs de gravité.

Le principe d’Archimède est le plus souvent formulé de la façon suivante : “Tout corps plongé dans un fluide au repos, entièrement mouillé par celui-ci ou traversant sa surface libre, subit une force verticale, dirigée de bas en haut et opposée au poids du volume de fluide déplacé”.

 

La poussée d’Archimède s’applique donc au centre de poussée C du solide immergé.

A partir de ce que nous avons démontré plus haut, nous pouvons déduire l’intensité de la poussée d’Archimède :

PA= ρ fluide x V x g

Avec :

- PA en newton (N),

-  ρ fluide : masse volumique du fluide où évolue le solide immergé, en kg.m^-3,

- V : volume immergé du corps, en m^3,

- g : intensité de la pesanteur, en N.kg^-1.

 

L’expérience suivante permet de mettre en évidence la poussée d’Archimède :

 

Expérience n°3 :

 

Matériel :  

Lors de cette étape, nous avons préparé le matériel nécessaire :

• Du ruban adhésif imperméable

• Deux ballons de baudruche de volumes différents - l’un bleu a un plus grand volume que l’autre, rouge -.

• Des masses identiques de 1 kg.

• Un récipient transparent contenant  20 litres d’eau.

 

Protocole :

Les ballons sont attachés aux masses de 1kg avec du ruban adhésif imperméable.
Ils  sont ensuite placés dans le récipient contenant les 20 litres  d’eau.

 

 

 

Étape 1 :

Nous insérons le ballon rouge et sa masse  dans le récipient contenant l’eau.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Étape 2 :

Nous insérons le second ballon - le bleu - accroché à la masse dans le récipient rempli d’eau.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Observations :

Après les avoir plongés l’un après l’autre dans l’eau, nous observons deux comportements différents :

• Le ballon rouge coule totalement.

• Le bleu flotte à la surface de l’eau.

 

Interprétation générale de l'expérience :  

 

Pour le ballon rouge, les forces s'exerçant sur le système {ballon + masse} ne se compensent pas. La poussée d’Archimède est moins importante que le poids car le ballon rouge et sa masse se situent au fond du récipient.

 

Pour le ballon bleu, la poussée d’Archimède appliquée au système a une intensité supérieure à son  poids.
Puisque le ballon bleu et sa masse flottent, la poussée d’Archimède est plus importante que le poids.