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Séries d'articles : Notions théoriques prépa Niveau 1

C’est la résultante entre deux forces qui s’équilibrent. Elle a été mise en évidence par un scientifique grec, Archimède, dont le théorème est connu de tous. Tout corps plongé dans un liquide reçoit de la part de celui-ci , une poussée verticale dirigée de bas vers le haut, également au poids du volume du fluide déplacé.

Démonstration:

a) Prenons un volume d’un certain poids (poids réel) sur le bras d’une balance, nous mettrons le même volume sur l’autre bras afin d’obtenir l’équilibre. Plaçons un récipient rempli d’un fluide à ras bord sous le premier volume et montons-le afin d’immerger celui-ci, au préalable nous aurons mis le nécessaire en dessous du récipient pour récupérer le débordement.

b) Nous remarquons que la balance bascule du côté du volume non immerger car l’autre volume reçoit une poussée du fluide qui l’allège (poids apparent).

c) Maintenant, ajoutons le fluide récupéré lors du débordement sur le bras du volume immerger. L’équilibre est rétabli, preuve que la poussée sur notre volume était bien égale au volume du fluide déplacer (poussée d’Archimède).

Poids réel = poids apparent + poussée d’Archimède.

images

Lors de nos plongée, nous recevons une poussée d’Archimède plus importante en raison de l ‘équipement qui augmente notre volume. Par conséquent, pour rétablir notre équilibre, on se leste de plombs .

Ex: un plongeur de 70 Kg avec un volume de 77 dm³, plongeant en lac (nous sommes dans de l’eau douce), le poids de l’eau aura un rapport de 1, en mer elle aurai un rapport de 1,03).

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La poussée d’Archimède sera de 77 x 1 = 77 Kg

Poids apparent = poids réel – poussée d’Archimède
Poids apparent = 70 Kg -77 Kg = 7 Kg
La poussée étant plus importante que son poids réel, il s’ aura en flottabilité positive.

Pour rétablir l’équilibre il devra se lesté d’une ceinture de 7 Kg, flottabilité neutre.

Les applications de Archimède en plongée, en plus du lestage, sont par exemple :

• Le poumon ballaste, car on fait varier son volume pulmonaire et donc la poussée d’Archimède.
• L’équilibre ou sa vitesse de remonté lors de l’utilisation du gilet de stabilisation en variant le volume du gilet.
• L’immersion en phoque, car on diminue notre volume pulmonaire rapidement et notre volume immergé en sortant notre corps de l’eau donc la poussée d’Archimède est diminué.

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