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Concept
Poussée d'Archimède
Résumé
vignette|La poussée d'Archimède permet de concevoir la balance hydrostatique utilisée par les orfèvres du Moyen Âge pour analyser la densité des alliages d'or et d'argent.
vignette|Les montgolfières exploitent le principe de la poussée d'Archimède, en devenant plus légères que l’air ambiant.
La poussée d'Archimède est la force particulière que subit un corps placé entièrement ou partiellement dans un fluide (liquide ou gaz) et soumis à un champ de gravité. Cette force provient de l'augmentation de la pression du fluide avec la profondeur ou l'altitude (effet de la gravité sur le fluide, voir l'article hydrostatique) : la pression étant plus forte sur la partie inférieure d'un objet immergé que sur sa partie supérieure, il en résulte une poussée globalement verticale ascendante. C'est à partir de cette poussée qu'on définit la flottabilité d'un corps. Cette poussée a été pour la première fois étudiée par Archimède.
Pour que le théorème s'applique il faut que le fluide immergeant et le corps immergé soient au repos. Il faut également qu'il soit possible de remplacer le corps immergé par du fluide immergeant sans rompre l'équilibre, le contre-exemple étant le bouchon d'une baignoire remplie d'eau : si celui-ci est remplacé par de l'eau, il est clair que la baignoire se vide et que le fluide n'est alors plus au repos. Le théorème ne s'applique pas puisque nous sommes dans un cas où le bouchon n'est pas entièrement mouillé par le liquide et ne traverse pas sa surface libre.
Une fois les conditions précédentes respectées, dans un champ de pesanteur uniforme, la poussée d'Archimède, notée est donnée par la formule :
où :
m est la masse du fluide contenu dans le volume V déplacé ;
est l'accélération du champ de pesanteur.
Dans le cas particulier où la masse volumique ρ du fluide est elle aussi uniforme, on a :
où :
V est le volume de fluide déplacé.
Si l'on considère les intensités (normes) des forces alors, en notant PA et g les normes des vecteurs associés, on a :
L'intensité P de la poussée d'Archimède s'exprime en , la masse volumique ρ en , le volume de fluide déplacé V en et l'accélération de la pesanteur g en .
Source officielle
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