Discussion:Poussée d'Archimède

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Généralisation avec la force de réaction[modifier | modifier le code]

Je ne vois rien dans cette article qui fait le lien entre la poussée d’Archimède et la force de réaction (ou 3eme loi de Newton). Or il s'agit fondamentalement de la même force issue des lois de la gravitation.

Densité[modifier | modifier le code]

Dans "la poussée d'Archimède" a été rajouté une précision : "moins dense que le milieu ambiant" Est-ce bien formulé ?

Est-ce que cette loi d'Archimède ne pourrait pas être rédigée plus simplement ? Suggestion : Sur tout corps plongé dans un fluide (liquide ou gaz), de densité différente, s'exerce une poussée verticale. Si la densité du corps est inférieure à la densité du fluide alors la poussée s'exerce de bas en haut. Dans ce cas cette force est opposée à celle exercée par la pression du fluide.

Formulée ainsi on comprend mieux qu'un baigneur se mette à "couler" vers -12 m dans l'Atlantique ou la Méditerranée.

La version anglophone a déplacé vers "buoyancy" donc en F "flottabilité". Je propose de faire pareil. Fafnir 28 nov 2004 à 07:46 (CET)

Je ne comprend pas cette histoire de densité :

[...]Cette force résulte de la variation de la pression du fluide avec la profondeur : la pression augmente lorsque l'on descend (effet de la gravité sur le fluide, voir l'article hydrostatique), donc la pression sur la face du bas d'un objet immergé, moins dense que le milieu ambiant, est supérieure à la pression sur la face du haut, d'où une force globalement verticale dirigée vers le haut.

Sauf erreur de ma part, la poussée d'archimède s'exerce toujours de bas en haut. Par contre. Voici une proposition de formulation :

[...]Cette force résulte de la variation de la pression du fluide avec la profondeur : la pression augmente lorsque l'on descend (effet de la gravité sur le fluide, voir l'article hydrostatique), donc la pression sur la face du bas d'un objet immergé, est supérieure à la pression sur la face du haut, d'où une force globalement verticale dirigée vers le haut.

- Si la densité de l'objet est inférieure à celle du fluide, la résultante poids+poussée d'archimède est dirigée vers le haut, l'objet "remonte"

- Si la densité de l'objet est égale à celle du fluide, la résultante poids+poussée d'archimède est nulle, l'objet est immobile (cas du bateau ou du sous marin stationnaire),

- Si la densité de l'objet est supérieure à celle du fluide, la résultante poids+poussée d'archimède est dirigée vers le bas l'objet "descent"

Ainsi, un plongeur se met-il à "couler" vers -12 m dans l'Atlantique ou la Méditerranée car sa densité atteind alors celle du milieu ambiant.

Attention !!![modifier | modifier le code]

Introduction[modifier | modifier le code]

[voir plus bas] Bref : revert pur et simple. gem 23 jun 2005 à 15:57 (CEST)

Je suis désolé de votre revert mais je désire être constructif et non pas polémique. Les remarques que j'ai ajouté sont pourtant intéressantes.
Bref : je ne fais pas de revert pur et simple mais j'attend vos réponses. --Jeanuel 23 jun 2005 à 17:02 (CEST)
moi non plus, d'ailleurs j'expliquais. Mais je suis toujours un peu brute. Il faut le savoir, c'est tout. Or vos remarques sont fausses, quoiqu'une partie peuvent être corrigées pour devenir interressantes gem 23 jun 2005 à 19:58 (CEST)
savatikomsa ? gem 23 jun 2005 à 19:58 (CEST)
C'est à vous !
ecco ! gem 24 jun 2005 à 13:14 (CEST)

Archimède dans son bain[modifier | modifier le code]

  • Le volume déplacé par Archimède dans son bain est proportionnel à son poids, et non à son propre volume.
  • Le volume déplacé par Archimède dans son bain est bien entendu égal à son propre volume immergé. Il ne flotte pas. Son poids n'est pas en cause. (la légende prétend que Archimède était dans son bain, pas des bains ou il aurait effectivement pu flotter. De toute façon, notre désacrod ne porte que sur la taille de la baigoire...
  • La formulation était ambigü, dans le doute j'ai simplement viré.
  • Soit.

Tout corps entièrement plongé dans un fluide[modifier | modifier le code]

  • la formule reste valable même si le corps est mis en force ou retenu (bouchon de barrique par exemple)
  • dans le cas d'un bouchon de barrique (par exemple), la composante horizontale de la résultante des forces de pression du fluide est bien plus importante que la composante verticale puiqu'il n'y à pas de fluide à l'extérieur de la barique pour compenser. Bien sur, si on apelle poussée d'Archimède la composante verticale de la résultante des forces de pression, le problème ne se pose pas, mais il faut alors écrire on apelle poussée d'Archimède la composante verticale de la résulantes des forces de pressions.... Ce n'est pas la définition habituelle.
  • Ouh, là, tu t'attaques à très dur.
D'abord fallait être plus clair, j'ai spontanéement pensé à un bouchon vertical, alors que tu pensais bouchon sur le coté d'une barrique. Or si tu va par là, le bouchon n'est qu'un morceau de paroi (le fait qu'il soit amovible ne change rien à l'affaire), il n'est donc pas immergé et il est à la limite du hors sujet.
maintenant si tu insistes trois réponses (parfaitement équivalentes, d'ailleurs) :
Sur l'axe horizontal, le long de la paroi ce qui tient le liquide ce n'est pas la pression hydrostatique, c'est la pression de la paroi : pourquoi veux-tu qu'il en soit différemment pour le bouchon ??? En supposant une résultante horizontale, tu négliges indument la pression de la barrique : si le bouchon reste en place, c'est bien qu'il est parfaitement équilibré. (Et n'oublie pas que l'air, ou même le vide, de l'autre côté, constitue un fluide parfaitement valide).
la formule traditionnelle suppose l'équilibre hydrostatique. Et dans ce cas il n'y pas de composante autre que verticale. Autre façon de dire que ton bouchon est hors sujet : la force d'archimède, c'est la force subit par de l'eau (ou du vin, etc. ) qui serait fixe à la place du (morceau de) bouchon : point barre.
il y a une autre formulation plus technique, qui prend en compte les forces de cisaillement (celle qui tiennent le bouchon en place par exemple) et qui devient alors applicable aux solides. Je ne la mettrai pas : vraiment trop technique, et à ce stade on n'invoque plus la force d'archimède, ça ne sert plus à rien.
  • Je ne suis pas, mais alors pas d'accord. Voici une expérience de pensée que nous propose Albert Jacquard (dont la spécialité n'est pas la mécanique des fluides, je vous l'accorde) : dans un vase cylindrique, pratiquons une saignée verticale de quelques milimètres de large. Perpendiculairement à cette saignée, fixons un axe horizontal tangent au cylindre. Sur cet axe, installons un disque de bois ayant une épaisseur à peine inférieure à la largeur de la saignée et assurons l'étanchéité par un ruban de caoutchouc. Remplissons le vase d'eau. La partie du disque immergée est soumise à la poussée d'archimède. Si celle ci était verticale, le disque devrait entrer en rotation; ce qui n'est bien sur pas le cas.
  • Oui, c'est un vieux paradoxe physique dont il existe plein de variantes, et parfaitement faux (je suppose que Jacquard le sais, mais je ne saurai l'affirmer ; je l'ai déjà entendu tenir très sérieusement des raisonnements à la MMN). C'est une blague, une expérience où il faut chercher l'erreur, pas une démonstration. Le raisonnement est faux : en fait, la paroi à l'effet d'un "miroir" (l'eau est contenue, donc tout ce passe comme si il y avait une quantité d'eau équivalente de l'autre coté de la paroi, capable d'équilibrer l'eau à l'intérieur, et donc exerçant une force d'archimède qui équilibre parfaitement le "disque", qui d'ailleurs peut bien avoir une forme quelconque "hors de l'eau" -- ce n'est pas la forme "réelle" de l'objet qui compte, mais la forme "virtuelle", image dant le "miroir" de la partie dans l'eau). Une autre façon de dire la même chose : le ruban de caoutchouc ne peut assurer l'étanchéité que dans la mesure où il est solide, c'est-à-dire que son élasticité et sa mobilité ne comptent pas : autant remplacer le caoutchouc par de la colle, ce qui fait bien apparaitre le caractère absurde de l'expérience proposée... gem 24 jun 2005 à 13:14 (CEST)
  • Si le principe d'Archimède ne s'appliquait qu'aux corps "entièrement" immergés, aucun navire, à part les sous-marins, ne flotterait. La solution du paradoxe est sans doute dans la dissipation d'énergie due au frottement de l'eau sur le disque. Imaginons que la roue de Jacquard soit une roue dentée (ou mieux, une roue à aubes). Même une expérience de pensée ne peut négliger qu'une partie du travail fourni par le déplacement de la roue se transforme en chaleur : c'est l'expérience de Joule.
  • De même, vous avez supposé que mon bouchon est monté "serré" dans la barrique. Je vous propose de le monter "glissant" et d'installer à l'extérieur un ressort. Si le bouchon est suffisamment long, nous trouverons bien un point d'équilibre.
  • Je ne comprend pas où vous voulez en venir. Si vous trouvez un point d'équilibre, pour le bouchon c'est la même chose qu'un montage serré (même si pour vous ça donne une mesure de la force exercée). Et puis comment un dispositif horizontal pourrait-il donner la moindre indication sur une force verticale ? Dans votre montage, le ressort va mesurer la pression de l'eau, non le volume du bouchon : on peut s'amuser à modifier la forme du bouchon à volonté, même pendant l'expérience, ça ne changera rigoureusement rien au résultat, seule comptera la hauteur d'eau. Le "volume d'eau déplacé" n'intervient absolument pas, son poids n'est d'aucune espèce d'importance, et Archimède peut aller se rhabiller pour votre mesure : sa force n'intervient pas dans votre montage ; elle ne donne d'indication que sur ce qui se passera si le bouchon est coupé au ras de la paroi. Ou, ce qui revient au même, sur ce qui ce passera si l'eau s'infiltre entre le fond et un solide posé sur le fond (et collé en partie par la pression) gem 24 jun 2005 à 13:14 (CEST)
  • Je cite l'introduction de l'article, qui à obtenu grace à vos yeux : La poussée d'Archimède est la force résultante exercée sur un corps plongé en tout ou en partie dans un fluide (liquide ou un gaz) dans un champ de gravité.


Encore une fois, si le solide n'est pas entièrement immergé la résultante ne sera verticale que si la frontière est un isobare. Elle ne sera dirigée de bas en haut que si la surface inférieure est immergée.

hum... aurai-je été trop conciliant ? La poussée d'archimède n'est PAS une "vraie" force, c'est une comodité de calcul, car tout ce passe comme si. Alors certes, la résultante des forces de pression du seul fluide peut ne pas être vertical, mais la force d'archimède ce n'est pas ça : c'est la force subit par le corps mis à la place du fluide, que ce fluide soit n'importe où : y compris contre une paroi, et donc y compris les forces de (dé)pression exercées par la paroi ! gem 24 jun 2005 à 15:41 (CEST)

Pour reprendre votre démonstration, considérons un certain volume de forme quelconque non pas au sein de ce fluide. mais bien en limite de ce fluide, contre la paroi. C'est bien la paroi qui, par un effet miroir, exerce une pression sur le fluide. Cette pression ne doit donc pas être prise en compte. Effectivement, la résultante du fluide n'est plus verticale, elle n'est plus proportionnelle au volume de l'objet, et l'on ne parle plus de poussée d'Archimède.

Ce serait absurde d'ignorer la poussée de la paroi, puisqu'elle est rigoureusement égale à la pression du fluide qu'elle "remplace". Et si on ne parle plus de poussée d'archimède, c'est parce que ce n'est pas une "vraie" force mais une simple commodité de calcul, donc on n'en parle que si elle est utile à un calcul (Cf. infra)

On démontre la poussée d'Archimède en calculant les intégrales sur la surface de l'objet immergé. Si toute les faces verticales ne sont pas disponibles pour le calcul, la résultante horizontale n'est pas nulle. De même, ainsi que vous l'indiquez vous même, si l'objet est parfaitement collé au fond du fluide, il ne bénéficie plus de la poussée d'Archimède mais subit simplement la pression du fluide. Il n'en est pas moins immergé.

cette démonstration par calcul intégral n'est pas completement satisfaisante : en théorie, la poussée d'archimède existe toujours même si le corps immergé n'a pas une surface intégrable (objet peu courrant, certes.... :-P) , c'est pour ça que je l'ai viré à titre de démonstration, même si on peut faire utilement ce calcul.
Ceci dit : si toutes les faces de sont pas disponibles, le problème n'est pas de calculer la poussée d'archimède, c'est de calculer la force exercée par/sur la paroi (attractive ou répulsive) (par exemple force d'arrachement exercée par un flotteur accroché par un bras horizontal). Pour ça, on a deux solutions :
  • faire l'intégrale des forces de pression sur les faces en contact avec le fluide : un cauchemard, on oublie...
  • partir de la poussée d'archimède, parfaitement connue, et enlever la poussée du "fluide" du coté où il n'y en a pas, surface généralement plane et pour laquelle le calcul est simplissime.
Le choix est vite fait !
CQFD, non ? gem 24 jun 2005 à 15:41 (CEST)

Point d'application[modifier | modifier le code]

  • La poussée d'Archimède n'est pas une "vraie" force comme la pression ou le poids, donc il faut faire attention quand on dit qu'elle s'applique quelque part. c'est juste une modélisation commode de la résultant des forces de pression.
  • Je suis d'accord. Il faut donc écrire Tout se passe comme si la poussée d'...
  • Yep. Tout ce passe comme si...
  • Si, la poussée d'Archimède est bien une "vraie" force puisqu'elle est la résultante d'une pression. Tout ensemble de forces ou l'intégration d'une pression peut, par composition, être réduit à une seule force s'exerçant en un point d'application et d'un moment de rotation autour de ce point. Papourazzi 4 juin 2006 à 20:25 (CEST)
  • le centre de carène n'est pas au centre de gravité du volume immergé. C'est plus compliqué, et heureusement : ça permet à un bateau dont le centre de gravité est au-dessus du centre du volume immergé de ne pas se retourner. Cas typique : les dériveurs léger, les planches à voile.
  • Absolument d'accord, mais vous avez mal lu. J'ai proposé :au centre de gravité du volume de fluide déplacé. Si vous avez une meilleure formulation, je suis preneur.
  • non, ce n'est pas le centre du volume de fluide déplacé (qui est bien la même chose que le volume immergé : ce que devient le fluide n'a aucune espece d'importance, la piscine peut bien déborder, c'est la position "initiale" du fluide qui compte). L'exemple du dériveur vide étant très significatif à cet égard : avec une poussée manifestement SOUS son centre de gravité, et sans personne pour faire joujou à maitriser la position du centre de gravité, il n'aurait aucune chance de rester debout. Or le centre de carène est différent du centre de gravité du fluide déplacé, et, pour le dériveur, il est largement au dessus. Par contre c'est compliqué : il faut partir de la position "de référence", tracer les lignes de forces d'archimède pour de "petites" variations autour de cette position : le centre de carène est à l'intersection de ces lignes (et il dépend de la position "de reférence", ce qui fait qu'on peut tracer tout une surface correspondant au différentes position du centre de carène selon la position de départ, pour s'assurer qu'il est bien au dessus du centre de gravité). gem 23 jun 2005 à 19:58 (CEST)
  • Je ne vous comprend abolument pas. Le fait que le centre de carène soit au dessous du centre de gravité ne pose aucun problème. C'est son déplacement, lorsque le bateau penche, qui assure l'équilibre. Voir par exemple : http://www.finot.com/ecrits/vitessecoq/chap4/chap4.htm
Pouvez vous me donner votre définition du centre de carène ? ou au moins du point auquel vous reportez la poussée d'Archimède ? Etes-vous au moins d'accord pour convenir qu'il est quelque part dans le fluide  ?
  • oups, là c'est vrai j'ai confondu, le point dont je parlais ne s'appelle pas centre de carène. Je ne sais plus comment il s'appelle, c'est pour ça que j'ai confondu, et ça va être dur de retrouvé les références. "métacentre de carène", peut-être ? En tout cas, c'est le point d'intersection des lignes de poussées après un "petit" déplacement. Il doit être au dessus du centre de gravité du bateau (sinon le dit bateau se retournerait), et donc il est en général largement hors de l'eau. Le centre de carène est bien ce que vous disiez, mais je crois qu'il est sans importance, c'est le "métacentre" (si c'est bien son nom) qui compte.
  • élément A
  • élément B
  • élément C== Formulation correcte ==

Tout corps plongé dans un fluide subit une force verticale, dirigée de bas en haut et égale au poids du volume de fluide immergé ; cette force est appelée « poussée d'Archimède ». Une formulation erronée, souvent donnée est : La poussée d'Archimède est verticale, dirigée de bas en haut et elle égale le poids du volume de fluide déplacé laissant supposer qu'il faut que la quantité de fluide déplacé soit aussi grande que celle du volume immergé. Ceci n'est pas le cas et permet par exemple de faire flotter des bateaux de tonnage important dans des cales ou des barges dont les dimensions sont peu différentes, comme c'est par exemple le cas au plan incliné de Ronquières en Belgique.

Je ne suis pas d'accord, mais alors là pas du tout d'accord, avec volume de fluide immergé et surtout avec cette remarque.

Tout d'abord, le fluide n'est très certainement pas immergé, c'est le corps qui l'est.

De plus, immergé veut officiellement dire "recouvert d'eau" et il s'agit non seulement pas d'eau mais même pas de liquide; il s'agit d'un fluide et, si on n'immerge pas dans l'air, on déplace bien celui-ci quand on y met un corps.

Enfin, il est regrettable de ne pas vouloir 'laisser supposer' qu'il 'faut que la quantité de fluide déplacé soit aussi grande que celle du volume immergé', car c'est très exactement ce qu'il faut faire comprendre.

Pour reprendre l'exemple du bateau de tonnage important (et de n'importe quel tonnage, d'ailleurs) flottant dans une écluse dont on a vidé l'excès d'eau : en retirant le bateau de l'écluse et en remplissant celle-ci de manière que l'eau retrouve le même niveau, on utilise un volume d'eau égal au volume de la partie du bateau qui se trouvait en dessous du dit niveau. C'est ce qu'on peut appeler la partie immergée du bateau mais c'est ce qu'on peut appeler encore plus justement le volume de liquide déplacé (à l'arrivée du bateau et replacé à son départ). Pour la crédibilité de Wikipedia, je demande donc que la formulation volume de fluide déplacé soit réintroduite et surtout que la remarque soit retirée. Cette formulation a été choisie par des personnes qui ont parfaitement maîtrisé ce phénomène physique et qui utilisent judicieusement la langue française. S'il est estimé que la formulation est difficile à comprendre pour certains, mieux vaut l'expliciter et je crois que ce que je viens d'écrire est une bonne base pour le faire. Papourazzi 4 juin 2006 à 20:33 (CEST).

D'accord avec ce qui précède. D'ailleurs, le poids d'un navire s'appelle habituellement son déplacement : il déplace telle quantité d'eau. Jct 12 juin 2006 à 10:10 (CEST)

Incompréhension[modifier | modifier le code]

Bjr à tous, j'ai un petit problème au sujet de ce passage La stabilité est alors assurée par la position du métacentre qui est le point d'application des variations de la poussée. L'auteur aurait il une confirmation au sujet de l'application des variations de poussée ?merci.Klipper 6 octobre 2006 à 08:37 (CEST)

simple : [[1]]
compliqué : [[2]] (doc pdf)
Jeanuel 6 octobre 2006 à 09:54 (CEST)
Merci.Klipper 6 octobre 2006 à 10:43 (CEST)

La couronne du roi Hiéron[modifier | modifier le code]

Dans cette partie, les densités sont exprimées en km.m-3 ce qui est bien sur absolument correct. Cependant, dans un but de clarté "grand public" une expression de la forme T/m3 ou kg/m3 me parait plus explicite.

Sans avis contraite, j'effecturais cette modification prochainement.

Jeanuel 6 octobre 2006 à 23:32 (CEST)


Ce qui est dit ici est totalement faux, du moins très confus : c'est seulement le volume de la couronne qui sera différente de son poid égal en or. Par contre les deux bras (entendu deux plateaux) subissent la même poussée d'archimède puisque les mêmes poids y sont posés ... texte à revoir selon moi, merci

Le texte me paraît clair, et votre commentaire très confus. Merci. rv1729 10 janvier 2009 à 18:32 (CET)

La formulation est effectivement "confusante", bien que tout à fait juste, et demande une lecture réellement attentive. A la première lecture, j'avais moi aussi interprété le texte de la façon suivante : le volume d'eau déplacé dépend du poid de l'objet et non de son volume - un peu choqué par cette affirmation, j'ai relu le texte avec plus d'attention, pour me rendre compte de la justesse de celui-ci.

La pression n'est pas une force[modifier | modifier le code]

Il est écrit:

"La poussée d'Archimède n'est pas une "vraie" force (comme la pression ou le poids), mais une résultante. Elle n'a donc pas à proprement parler de point d'application."

Or, la pression n'est pas une force, mais le résultat d'une force (dite pressante) sur une surface: p = F/S. La pression se mesure en pascal (Pa) correspondant à 1 N/m2 et non en newton (N).

Formules[modifier | modifier le code]

J'ai rétabli l'écriture des formules avec l'écriture mathématique correcte. En effet, l'utilisation de symbole comme le "." pour les multiplications risque d'introduire une confusion entre les produits scalaires et les simples multiplications. ProfTNJ 19 novembre 2006 à 22:56 (CET)

effectivement. Corrigé Rhadamante 20 novembre 2006 à 00:29 (CET)
La multiplication est un point centré « ⋅ », obtenu par ⋅ (ou \cdot dans l'environnement math), ou bien en copiant les points centrés de la ligne du bas de la page d'édition (séparant certains caractères, comme « Ä · ç  »).
La confusion n'est àmha pas un problème puisque les vecteurs sont notés avec une flèche, on fait facilement la différence entre \vec{a} \cdot \vec{b} et a \cdot b ou a \cdot \vec{b}.
Quels sont les cas où cela pose problème ?
cdang | m'écrire 21 février 2007 à 15:41 (CET)
Il est bien sur relativement facilement possible de faire la différence pour une personne bien habituée à la manipulation de champs vectoriels et de champs scalaires. Par contre, pour un étudiant débutant (comme un étudiant niveau L1 qui découvre les lois de l'hydrostatique), j'ai pu constater que ce n'était pas aussi simple. En utilisant des conventions qui ne sont quasiment jamais utilisées (trouver un livre scientifique qui utilise systématiquement un point pour la notation de la multiplication est loin d'être évident...). Je ne comprends donc pas pourquoi s'efforcer d'utiliser des signes qui vont déstabiliser plus qu'autre chose le lecteur, lui demander un effort supplémentaire de concentration et au final n'apportent rien à mon avis. Quand en plus comme c'était le cas, des opérateurs gradients et divergence interviennent, cela complique encore les choses pour la personne néophyte. Quand une version correcte existe, je ne vois pas l'intérêt de la compliquer inutilement. Bref, autant de petits éléments qui encouragent plus le lecteur à éviter wikipédia quand ils cherchent une information scientifique ou une démonstration mathématique, pour se trouver vers des ouvrages où les formules sont clairement notées. Autant de petits signes qui donnent à wikipédia une allure de "truc bricolé" plutot que de truc soigné. Enfin, après, il ne s'agit là bien sur que d'un avis personnel sur ce qui n'est au final qu'un détail. L'essentiel reste de loin que l'information soit presente sur wikipedia, meme si ce n'est pas sous la meilleure forme. Christophe.Finot 21 février 2007 à 17:34 (CET)
PS : Pour l'anecdote, je voulais aussi juste rappeler que la notation internationale (ou tout du moins anglophone) d'un vecteur ne fait pas intervenir de flèche, mais se contente de mettre les caractères en gras (je préfère néanmoins de loin la convention française, bien plus claire). Mais bon, dans ce cas, je ne sais donc pas comment des canadiens francophones par exemple pourrait interprêter les formules...

Erreur ![modifier | modifier le code]

Le tout premier paragraphe de la version du 6 février 2007 comportait une erreur (que j'ai rectifiée). On pouvait y lire : « La poussée d'Archimède est la résultante des forces exercées sur un corps plongé en tout ou en partie dans un fluide (liquide ou un gaz) soumis à un champ de gravité. »

Or la poussée d'Archimède n'est pas la résultante des forces exercées sur un corps plongé dans un fluide, bien qu'elle soit la résultante des forces exercées sur le corps par le fluide qui l'entoure.

Tout corps plongé dans un fluide subit au moins deux forces : d'une part son poids, c'est-à-dire la force de gravité qui l'attire vers le centre de la Terre, d'autre part la poussée d'Archimède, égale en grandeur au poids du volume de fluide déplacé, mais orientée dans le sens contraire du poids. De plus, si le corps n'est pas immobile, il subira aussi une force de friction, proportionnelle à la vitesse si cette dernière est faible, et orientée dans le sens opposé à la vitesse. La résultante des forces appliquées sur le corps représente en fait la somme vectorielle du poids, de la poussée d'Archimède, de la force de friction et de toute autre force (qu'elle soit de nature mécanique, électrique, magnétique, etc.) éventuellement exercée sur le corps.

Considérons par exemple le cas très simple d'une bille complètement immergée dans l'eau et initialement immobile. La bille sera entraînée vers le fond si son poids est supérieur à la poussée d'Archimède (résultante orientée vers le bas), remontera vers la surface si la poussée d'Archimède est supérieure au poids (résultante vers le haut) et demeurera immobile si les deux forces sont de même grandeur (résultante nulle), ce qui peut arriver si le matériau dont est faite la bille possède la même masse volumique que l'eau.

Perfectionniste 10 février 2007 à 20:50 (CET)

Pourquoi des formules sans <math>[modifier | modifier le code]

Il est recommandé de réserver les formules en <math> pour les formules ne puovant pas s'écrire autrement. En effet, la balise <math> génère en général une image PNG, qui n'est pas lisible par les lecteurs vocaux. Cela nuit donc à l'accessibilité des articles aux malvoyants.

Bien sûr, lorsqu'on n'a pas le choix…

cdang | m'écrire 21 février 2007 à 11:35 (CET)

Je ne comprends absolument pas. Il existe une solution beaucoup plus pratique, il suffit de régler les préférences. En effet, automatiquement, le navigateur peut choisir le html quand cela est possible, permettant ainsi le rendu adapté, sans passer par l'image PNG.
Je ne vois donc pas l'utilité de remodifier toutes les formules contenant des maths. Christophe.Finot 21 février 2007 à 11:44 (CET)
Les ~ et \; contenus dans les formules forcent la création des images PNG. Par ailleurs, les préférences ne sont réglables que par les personnes enregistrées, et donc pas par les lecteurs de passage.
cdang | m'écrire 21 février 2007 à 11:57 (CET)
J'avais fait le test (sous firefox) et je n'avais pas observer une action des ~ et \; forçant la création des png (option html si possible, png autrement). Je t'invite à essayer de ton côté. Christophe.Finot 21 février 2007 à 12:00 (CET)
Ce n'est pas à la personne présentant un handicap de faire un effort… Comment expliquer à un mal voyant qu'il doit d'une part s'enregistrer même s'il ne veut pas contribuer, d'autre part aller à la page X, chercher l'onglet Y parmi les 10 présents…
Si c'est juste une histoire de police, on peut très bien encadrer par un <font face="times">…</font> pour obtenir ρ·g·z, sans nuire à l'accessibilité, et pourquoi pas créer un modèle {{formule|…}} pour automatiser cela.
cdang | m'écrire 21 février 2007 à 12:14 (CET)
Tiens, d'ailleurs c'est fait : {{formule|ρ·''g''·''z''}} donne ρ·g·z, mais attention, il faut mettre le signe égal en dehors du modèle, p.ex. {{formule|''a''}} = {{formule|''b''}} pour a = b. C'est pas très pratique, mais en attendant mieux…
cdang | m'écrire 21 février 2007 à 14:46 (CET)


Encore une fois,attention à ne pas transformer les formules en n'importe quoi. En particulier, ne pas indiquer des produits scalaires partout. Initialement, les formules étaient correctes. Maintenant, des opérateurs scalaires interviennent partout, ce qui rend la plupart des formules mathématiquement fausses. Un produit scalaire intervient entre deux vecteurs uniquement. Sinon, c'est un abus de notation sans sens. Tout à fait d'accord pour l'accessibilité au plus grand nombre, mais pas pour un contenu faux ou tout du moins qui induirait la majorité en erreur. Christophe.Finot 21 février 2007 à 15:01 (CET)

Désolé pour les points centrés en trop, je vais régler ça. Ce n'est pas un problème d'accessibilité mais bien de syntaxe, erreur de ma part. Pour le signe égal dans le modèle formule, c'est réglé avec {{=}} : {{formule|''a'' {{=}} ''b''}} pour a = b.
Par contre, le point centré n'est pas exclusif au produit scalaire. Certes il y a une ambiguïté entre le produit d'un scalaire par un vecteur et le produit scalaire, mais le contexte clarifie il me semble la chose. Pour ma culture, pourrais-tu m'indiquer les formules qui posent problème dans l'interprétation ?
cdang | m'écrire 21 février 2007 à 15:20 (CET)
Pour préciser mon pint de vue : Mathworld indique bien que le point centré est un signe de multiplication entre les scalaires. En cas d'ambiguïté, je pense qu'il vaut mieux parenthéser, par exemple
 I =\left ( \int_{\Sigma} p \cdot d\vec{S} \right ) \cdot \vec{a} =  \int_{\Sigma} \left (p \cdot \vec{a} \right ) \cdot d\vec{S}
cdang | m'écrire 23 février 2007 à 11:57 (CET)

À propos de la démonstration plus générale[modifier | modifier le code]

Je pense que cette démonstration est fausse, car le passage de l'avant-dernière ligne à la dernière ligne n'est pas immédiat. De manière générale, si on a :  \vec{A} \cdot \vec{B} = \vec{C} \cdot \vec{B} cela n'implique pas que :  \vec{A} = \vec{C}.


Je me suis permis d'apporter plusieurs modifications à la section « Démonstration plus générale ». Voici les plus importantes :

  • J'ai commencé par corriger une erreur de signe qui laissait croire que la poussée d'Archimède était orientée vers le bas.
  • J'ai clarifié la démonstration elle-même, ayant éprouvé quelque difficulté à m'y retrouver dans sa version précédente.
  • J'ai supprimé tous les points centrés qui n'indiquaient pas un produit scalaire de vecteurs, pour les remplacer par des espaces.
  • J'ai uniformisé la notation, qui est maintenant plus proche de celle utilisée dans l'article sur le théorème de flux-divergence.

Évidemment, je ne m'attends pas à ce que la suppression des points centrés fasse consensus ; je crois pourtant, comme quelques autres, qu'il s'agit d'une amélioration, et ce pour plusieurs raisons :

  • Par principe d'économie : pourquoi utiliser trois symboles quand deux suffisent ?
  • Pour utiliser la même notation que les articles auxquels la démonstration elle-même fait référence. Voir par exemple « Théorème de flux-divergence » et « Divergence (mathématiques) ».
  • Pour se conformer à la notation la plus répandue. Voir par exemple les articles de Wikipédia sur le produit scalaire, les polynômes, les équations du second degré, la trigonométrie, etc.
  • Pour éviter la confusion que risque parfois de créer l'utilisation systématique d'un point centré entre deux quantités scalaires. À mon avis, la première formulation ci-dessous montre mieux que la seconde que l'équation ne contient qu'un seul produit scalaire (le premier terme du membre de droite), même si tous les termes contiennent des vecteurs :
     \operatorname{div}(p \, \vec{a}) = \vec{\operatorname{grad}} (p) \cdot \vec{a} + p \, \operatorname{div} (\vec{a}) 
     \operatorname{div}(p \cdot \vec{a}) = \vec{\operatorname{grad}} (p) \cdot \vec{a} + p \cdot \operatorname{div} (\vec{a}) 


Perfectionniste 4 mars 2007 à 23:02 (CET)


Ah, oui… encore une chose ! Dans la « démonstration plus générale » de la poussée d'Archimède, on aurait facilement pu économiser beaucoup de temps et d'espace en écrivant simplement ceci :

« Un cas particulier du théorème de flux-divergence, parfois appelé théorème du gradient, permet d'écrire

     \int_{\Sigma} p \, d\vec{S} = \int_{\mathcal{V}} \vec{\operatorname{grad}} (p) \, dV  . »

On a plutôt choisi de démontrer rigoureusement le résultat précédent en s'appuyant sur le théorème de flux-divergence, théorème que l'on ne sent pourtant pas le besoin de démontrer, sans doute parce qu'on le juge trop fondamental. Le point que je soulève est le suivant : dans la démonstration d'une loi physique, quelles sont les « formules » mathématiques que l'on doit démontrer, et quelles sont celles qui sont suffisamment connues pour que l'on puisse les accepter telles quelles ?

Perfectionniste 5 mars 2007 à 00:14 (CET)

Volume déplacé ou remplacé ?[modifier | modifier le code]

Je viens de supprimer la note en bas de page ajoutée le 19 mars 2007 par Domsau2, et cela pour deux raisons :

• « Remplacer » n'a pas du tout le même sens que « déplacer ». Quand je remplace une virgule par un point dans un texte, ce dernier contient désormais une virgule de moins ; quand je déplace une virgule, le nombre total de virgules ne change pas. On dira d'ailleurs d'un navire qu'il déplace trente-cinq mille tonnes.

• En me servant de Google, j'ai trouvé sur Internet 171 pages pour « volume de fluide déplacé », 180 pour « volume de liquide déplacé » et 20 pour « volume de gaz déplacé ». Je n'ai trouvé par contre aucune page pour « volume de fluide remplacé » ; j'en ai trouvé une seule pour « volume de gaz remplacé », mais dans un contexte totalement différent de celui de la poussée d'Archimède ; j'ai trouvé une seule fois « volume de liquide remplacé », et c'est dans l'article Vol (aviation) de Wikipédia, où j'ai aussitôt fait la correction.

Perfectionniste 21 mars 2007 à 10:28 (CET)

Bonjour. Le terme français (traduction du grec ancien) courant est en effet "déplacé". En revanche, quasiment toutes les molécules de fluide sont déplacé par les autres ou par l'objet, lors de l'introduction du dit objet, et seules celles qui sont remplacées sont à peser. Guffman 22 mars 2007 à 03:28 (CET)
Je vois ce que vous voulez dire : quand je dépose un glaçon dans un verre d'eau, ce ne sont pas seulement les molécules d'eau qui se trouvaient à l'endroit maintenant occupé par le glaçon qui changent de position (qui sont déplacées) dans le verre, mais probablement toutes les molécules. Cependant, dans l'énoncé du principe d'Archimède, l'adjectif « déplacé » ne s'applique pas aux molécules du fluide, ni même au fluide, mais à un volume géométrique (de nature abstraite) : le volume dont la partie immergée du glaçon a pris la place et qui se retrouve maintenant étalé au-dessus de l'ancien plan d'eau, bien qu'il ne soit pas constitué des mêmes molécules. En d'autres mots, il faudrait mettre « déplacé » au masculin même si l'on écrivait « le volume d'eau déplacé ». — Perfectionniste 23 mars 2007 à 03:55 (CET)

Il est indispensqble de donner une definition du terme "deplace" dans l article !!! Comment comprendre par exemple cette definition dans le cas ou on ajoute du fluide dans un reservoir contenant deja l objet que l on veut faire flotter ????????????

L'adjectif « déplacé » réfère en l'occurrence au fait que la partie immergée du corps soumis à la poussée d'Archimède occupe un lieu qui autrement le serait par une partie du fluide environnant. Un certain volume de fluide se trouve donc ailleurs, autrement dit déplacé. Ainsi, dans l'exemple que vous apportez, le fluide ajouté graduellement au réservoir n'occupera jamais le même lieu que la partie immergée de l'objet qui s'y trouve. En revanche, si l'on retire ultérieurement l'objet, un certain volume de fluide se déplacera pour occuper le lieu laissé vacant, entraînant une baisse de niveau dans le réservoir.
Cela étant dit, je ne sais pas s'il est vraiment indispensable de rajouter cette explication à l'article, ni même où l'y insérer le cas échéant. — Perfectionniste (d) 4 septembre 2008 à 16:51 (CEST)

Un sous-marin en état d'impesanteur ?[modifier | modifier le code]

Pour qu'un corps se trouve réellement en état d'impesanteur, il ne suffit pas que son poids apparent disparaisse, il faut en fait que toutes les forces gravitationnelles exercées sur lui soient équilibrées par des forces d'inertie. C'est ce qui se produit par exemple dans un référentiel en chute libre, comme une station spatiale en orbite autour de la Terre.

• On ne peut pas dire qu'un sous-marin en plongée est en état d'impesanteur (sauf dans un sens figuré, voire poétique) : il est simplement en équilibre, exactement comme un livre posé sur une table.

• On ne peut pas dire non plus que les spationautes peuvent réellement « connaître » l'impesanteur en s'entraînant dans une piscine ; il s'agit là d'une simulation (très imparfaite) de l'impesanteur. L'une des méthodes utilisées pour produire un réel état d'impesanteur (pendant moins d'une minute) est le vol parabolique.

Perfectionniste 25 mars 2007 à 19:39 (CEST)

Théorie ou Théorème ?[modifier | modifier le code]

Quand une démonstration repose sur des concepts théoriques (gravitation,mécanique de newton) , peut-on vraiment parler de théorème ?

Pour moi, on devrai plutôt parler de "Théorie d'Archimede", ou loi, ou principe, mais en aucun cas de théoreme.

Nias [blabla] 13 octobre 2007 à 20:09 (CEST)

Voici pourtant une autre opinion : « C'est dans son traité des corps flottants que se trouve le fameux "théorème d'Archimède" (que l'on baptise souvent, à tort, "principe") » (CNRS - Sciences pour tous). Par ailleurs, le TLFi définit comme suit le mot théorème : « Proposition qui peut être démontrée par un raisonnement logique à partir de faits donnés ou d'hypothèses justifiables. » — Perfectionniste 14 octobre 2007 à 07:00 (CEST)

Vandalisme?[modifier | modifier le code]

dans ceci le 3.2 c'est à dire "la réalisation simple de l'expérience" a été effacé sans la moindre explication; qu'en pensez vous? Yves 1 décembre 2007 à 08:49 (CET)

Ton travail ne vaut scientifiquement rien. Il ne s'agit pas là d'une insulte mais d'un simple constat. Ludo Bureau des réclamations 1 décembre 2007 à 10:02 (CET)
Combattre des archaïsmes n'est pas inutile; évitez de vous en prendre à la personne: c'est le B..A BA. Donc concernant l'expérience, montrez la à quelqu'un qui a un meilleur niveau que nous. Yves 1 décembre 2007 à 10:32 (CET)
évitez de vous en prendre à la personne. Je ne m'en suis pas pris à vous. J'ai juste constaté votre inaptitude à opérer un raisonnement rigoureux en physique. Qu'on me dise que je ne comprenne rien en sociologie est un constat pas une insulte. Un constat que j'assume bien volontiers. Ludo Bureau des réclamations 1 décembre 2007 à 10:40 (CET)
Pour ma part, je m'en fout totalement que vous soyez ceci ou cela: on a un texte proposé. Il suffit de le critiquer comme je l'ai fait tout en étant mort de rire pour (selon un astrophysicien le porte avion atomique) , qui ne flotterait pas à cause de la poussée d'archimède. Vous êtes passionné de bateaux (pas uniquement des destroyers de guerre) et je pense que vous êtes capable de savoir scientifiquement pourquoi ils flottent et donc de lire le texte proposé et de scientifiquement le corriger grâce à votre niveau. Dans votre article on peut mesurer la densité d'un liquide et pas d'un solide! Je vous montre que avec une balance de cuisine j'obtiens plusieurs chiffres corrects pour la densité du plomb (à l'état solide). Je sens que grâce à vous cet article va faire des progrès énormes (et moi avec!) Yves 1 décembre 2007 à 20:05 (CET)
Je me suis permis de feuilleter vos contributions originelles et il en ressort que les chantiers de l'Atlantique sont votre marotte avec la Bretagne et leurs bâteaux sont de vore domaine. Je vais chercher pour voir si vous avez une formation scientifique. qui sait?Yves 1 décembre 2007 à 20:56 (CET)
La Mignonne est une petite rivière du Finistère (Bretagne). Elle arrose la commune de Daoulas.Cela coule de source les rivières vous passionnent aussi (la mignonne passe t elle près de ches vous? moi c'est le régalon mdr; je comprends que vous vous preniez pour un spécialiste dans le domaine de l'eau. (Juste pour élever le niveau); je m'égare; revenons à la poussée d'archimède et le texte proposé.Yves 1 décembre 2007 à 21:06 (CET)
La Tanzanie et des cartes dynamiques, bref dans tout cela que viens faire votre passion sur la densité, la poussée d'archilède, en unmot la physique?Yves 1 décembre 2007 à 21:15 (CET) simple curiosité; Yves 1 décembre 2007 à 21:15 (CET)
Yves, il y a qqch que tu n'as visiblement pas saisi (ce qui est étrange vu le temps depuis lequel tu fréquentes WP), c'est qu'ici, c'est une encyclopédie libre et ouverte. Cela veut dire plusieurs choses.
  1. on ne contribue que pour rajouter des choses pertinentes, encyclopédiques et (surtout) vraies. Les rajouts que tu veux faire ont surement leur place, mais dans un livre qui s'appellerait "La physique expliquée à Yves";
  2. comme tu ne l'as pas compris, libre signifie que tu peux contribuer à n'importe quel sujet, pourvu que tu apportes des preuves de ce que tu dis. C'est pourquoi Ludo rajoute des choses sur la Tanzanie, car il a des infos pertinentes à apporter aux articles. C'est aussi pourquoi il contribue aux articles sur la Bretagne. C'est pourquoi également tu devrais cesser de participer aux articles sur la physique (à ce propos, j'attends toujours ta thèse que tu m'avais promise de m'envoyer). Meodudlye 2 décembre 2007 à 02:34 (CET)
OK, il manque une référence! page 40 du volume 20 (53 Physique) de Bordas Encyclopédie.
J'écris ici le texte de l'expérience, pour vous éviter de chercher:
Comme la science ne se fait pas sur les plages, mais dans les laboratoires, réalisons le dispositif indiqué sur la figure ci dessous. Le solide de poids P est équilibré, dans la situation I par une tare placée sur le plateau droit de la balance; Plongeons le solide dans un récipient rempli d'eau et voilà notre équilibre détruit par la poussée d'Archimède qui, en "allégeant" le solide , produit le basculement du fléau. Pour retrouver l'équilibre initial mettons des masses m de poids mg sur le plateau de gauche: ce poid mesure la poussée d'Archimède exercée par les forces de pression du liquide sur le solide immergé....Π = V.ρ.g
Je n'ai pas plagié le texte pour cause de Copyright; vous faut il d'autres références? Yves 2 décembre 2007 à 09:44 (CET)
PS effectivement,cette encyclopédie en 20 volumes que je possède depuis 37 ans a été le livre que vous mentionnez; quand vous serez capable de comprendre le formalisme de L'EQR et du problème inverse en diffraction , je vous donnerais les références de mes thèses,(oui j'en ai soutenue deux! c'était l'usage alors, sans doute pour éviter de faire couler des portes avions atomiques)
Yves, on se marre de plus en plus avec vous. Pourquoi je m'intéresse à la physique ? C'est bien cela votre question ?
Tout simplement parce qu'il s'agit de mon domaine professionnel. N'étant pas monomaniaque je contribue dans divers domaines selon mes intérêts et mes connaissances, j'évite donc les domaines dans lesquels je ne peux rien apporter... Dans le domaine de la physique et de la métrologie j'ai des compétences acquises par un parcours universitaire et validées par des diplômes. Je n'en ferai pas l'énumération ici car je Wikipédia rejette tout forme de validation par des experts. Concept que j'approuve et que je respecte. Cependant, quand je vois des énormités je me permets de corriger. Pour votre information personnelle je contribue dans le domaine de la physique mais sur un autre projet Wikipédia : la Wikiversity. Un exemple de travail en cours : [3]. Mais là-bas aussi un minimum de rigueur est demandé.
Je me permet une petite remarque au sujet de ma page de discussion et de la photo du navire militaire qui y figure. Il s'agit d'un cuirassé et d'un non d'un destroyer. Je pense que cette précision est nécessaire .En effet, mon cursus m'a appris notamment la précision et la rigueur, choses qui ne sont visiblement pas le cas de tout le monde ici.
Ludo Bureau des réclamations 2 décembre 2007 à 12:50 (CET)
C'est parfait que l'atmosphère soit plus détendue. Laissons donc tomber les vannes en tout genre et faisons avancer le schmiblink!
Certes ce qui est ci dessous n'est pas parfait; je vais dès demain améliorer la résolution avec une balance électronique de Labo et des corps purs dont la densité sera par ailleurs connue et disons si 4 ou 5 résultats seront scientifiquement à 5% près ceux fournis par les tables, on aura confirmation ...ou non quand à la validité du protocole. OK? De votre côté bien sûr, si vous le pouvez faites de même.
Je fais les manips et vous tiens au courant. Cordialement Yves 2 décembre 2007 à 19:39 (CET)

Réalisation simple de l'expérience[modifier | modifier le code]

Fichier:DensitéPlomb3.jpg
La poussée d'archimède

Cette expérience est facile à réaliser avec une balance de cuisine et des plombs de pêche enfilés sur un fil nylon.(attention à la toxicité du plomb).

  • On pèse le corps (6 plombs de 15 grammes) : On obtient une masse de 90 grammes.
  • On met dans un récipient de l'eau et l'on dépose le tout sur une balance électronique de cuisine équipée d'un bouton de tarage. On appuie sur le bouton de tarage pour que la balance indique zéro: Ceci revient à mettre sur une balance conventionnelle à plateaux une tare égale en masse à la masse du récipient et de l'eau qu'il contient.
  • L'image montre comment on peut alors facilement mesurer la poussée d'Archimède puisque en immergeant complètement le corps dans l'eau tout en l'empéchant de couler en le tenant par le fil nylon, cela revient à avoir ajouté dans le bocal une quantité d'eau égale au volume du corps:
la balance indique donc une masse d'eau ayant le même volume que le corps à la température de l'eau.

En effet, tenir l'objet par sa ligne à côté de la balance n'a aucun effet sur la balance et en le tenant immobile dans l'eau, il subit et fait subir à l'eau ce que l'on appelle la poussée d'Archimède. On en déduit facilement la masse volumique ou la densité du corps à la température de l'eau: d=90/8=11,25 soit une masse volumique de 11250 kg/m³ PS:Je ne désespère pas de vous faire comprendre l'intérêt de mettre cette expérience sur cet article surtout si cet article doit être dans wikijunior. Faites vous-même l'expérience et vous comprendrez ; c'est du niveau d'un enfant. Yves 2 décembre 2007 à 10:07 (CET)

Appliquons cette procédure à un certain nombre de corps simples solides non poreux et caractéristiques de l'état solide. Yves 2 décembre 2007 à 22:27 (CET)

C'est fait [[4]] jugez en vous même; Archimède aurait su, lui, utiliser une balance électronique Yves 3 décembre 2007 à 23:34 (CET)



Bon, pour la dernière fois :
  • Wikipédia n'est pas un manuel pratique. Des expériences en tant que telles n'ont rien à y faire, exceptées si elles sont d'importance historique.
  • Les plombs de pêche ... ne se souvent plus en plomb, du moins plus en plomb pur. Et le plomb est toxique par inhalation (poussières, ce qui est le cas des appartements anciens et/ou dégradés) ou ingestion, comme l'indique l'article saturnisme. Préciser attention à la toxicité est au mieux inutile.
  • Le projet WikiJunior n'existe plus. Il a été commué en autre chose ... je ne vous dirai pas en quoi, les gens qui y collaborent n'ont pas besoin de quelqu'un comme vous.
  • Dans votre expérience, vous ne tenez pas compte de plusieurs petits trucs, oh, trois fois rien, mais qui l'invalident :
    • vous définissez comment "empêcher de couler" ? Parce que si vous tirez sur un fil relié au plomb, vous introduisez une autre force. Cela invalide bien sûr toutes vos petits bidouillages : vous rajoutez une variable qui fait que vous devez résoudre une équation à deux inconnues.
    • vous ne tenez évidemment pas compte de toutes les petites forces qui existent quand on plonge un corps (solide ou pas) dans un liquide, surtout quand ce liquide est l'eau et que le corps peut réagir chimiquement. Mais heureusement pour vous, à l'échelle des plombs de pêche, on ne voit pas trop apparaître un phénomène appelé capillarité, par exemple ...
  • Vous n'apportez aucune preuve de vos diplômes supposés, ce qui n'est pas le cas de Meodudlye. Passer une thèse, c'est déjà quelque chose de très relatif actuellement et anciennement, et vous le savez forcément (quoique ...). Passer une thèse d'état ou une HDR, ce n'est pas franchement un exploit non plus. Arrêtez donc de vous gargariser avec ça, et prouvez vos affirmations, ce qui devrait être relativement simple, non ? Au fait, puisque vous êtes un pourfendeur d'homéopathie, vous devriez savoir que la fameuse hypothèse de la mémoire de l'eau a été énoncée par Jacques Benveniste, qui lui aussi a un doctorat et au moins un niveau HDR (vu son âge, je pense à un doctorat d'état). Et comme contre exemple, je vous rappelle que de Broglie ou Mossbauher n'étaient pas docteurs lorsqu'ils énoncèrent ce qui leur valurent à chacun un prix Nobel. Autrement dit, remballez vos arguments d'autorité.
Pour finir, je vous conseille d'arrêter une bonne fois pour toutes de faire perdre du temps à des gens dont les compétences sont manifestement au delà de votre portée, et dont le but est d'améliorer l'encyclopédie, et pas de la pourrir. Au plaisir de ne plus vous lire, Grimlock 2 décembre 2007 à 11:33 (CET)
vous citez l'article Louis de Broglie et si vous regarder l'historique vous verrez que c'est malheureusement moi qui ai mis ces infos! vite vous allez probablement les effacer ; Benveniste n'a plus d'âge (il est mort); et si tous les pécheurs de France étaient atteinds de saturnisme cela se saurait!
Plus sérieusement, la force introduite est effectivement telle que le corps n'agit pas sur la balance ...sauf par le poids du volume d'eau; sacré Archi! il avait compris cela l y a plus de deux mille ans et de nos jours des terriens se désignant compétants ne l'ont pas encore digéré. Voilà! Ne cherchez pas c'est au delà de notre portée! (et inutile d'introduire une pression de radiation des neutrinos issus du porte avion nucléaire qui aurait coulé, par contre la poussée athmosphérique joue un rôle,...négligeable ). Cordialement et ..respectueusement, il ne manquait que vous.Yves 2 décembre 2007 à 14:48 (CET)
Déjà : je ne cite pas l'article, je cite un fait historique. Première chose. Deuxième petite chose, vous vous « chiez » complètement dessus encore une fois. Vous n'êtes pas sans savoir que la balance électronique mesure une pression, de laquelle on déduit une masse de manière indirecte. Me suivez vous jusqu'ici ? Possible, je vais faire comme si. Quelle est la masse mesurée ? Celle du système qui est posé sur le plateau ! Hors, vous n'ignorez possiblement pas que (cette phrase est une figure de style) :
  • mesurer une force interne par une mesure globale du système relève du tour de force.
  • la masse est une grandeur extensive (autrement dit, la masse totale de plusieurs objets est égale à la somme des masses des objets individuellement).
Ergo, votre expérience est absolument, irrémédiablement foireuse. Et pas la peine de penser que la mort de Bénéviste (je dois dire que j'avais un peu relégué ce fait aux oubliettes) et que le fait que les pêcheurs (et d'ailleurs les chasseurs) ne soient pas tous atteints de saturnisme fragilisent mon propos, mais au contraire appuie encore plus, s'il était nécessaire, que vos protocoles expérimentaux sont faux et archifaux (même sur les précautions élémentaires de sécurité, il manquait plus que l'eau ça mouille, ça peut entraîner une noyade et ça peut empoisonner aussi, pour être aussi complet que ridicule). Ah au fait, dernier point pour en terminer avec vos élucubrations ... La poussée atmosphérique c'est aussi une poussée d'Archimède, mais le fluide est juste un poil différent. Car oui, les liquides et les gaz sont tous deux des fluides. Bonne journée Grimlock 2 décembre 2007 à 18:04 (CET)
Yves ! Au sujet de tes expériences. Commençons par le début. La précision de l'appareil de mesure elle est de combien ? Ludo Bureau des réclamations 4 décembre 2007 à 10:17 (CET)
C'est fait [[5]] jugez en vous même; Archimède aurait su, lui, utiliser une balance électronique Yves 4 décembre 2007 à 14:58 (CET) Les rotweillers doivent être muselés sur la voie publique.
Merci pour les insultes. Le nombre de digit d'affichage d'un instrument de mesure ne correspond pas à sa précision. Ludo Bureau des réclamations 4 décembre 2007 à 16:08 (CET)
C'est une encyclopédie sérieuse, ici. Le fait que Yves ait soutenu des thèses assez créatives sur la dimension de la densité n'autorise pas à raconter des calembredaines de la même eau à propos de cette expérience connue. Une balance électronique n'est pas un manomètre, mais un dynamomètre. Le plus élémentaire bon sens permet de comprendre que si l'action de l'eau sur le corps immergé est une certaine force, l'action du corps immergé sur l'eau est une force exactement opposée. Que celui qui doute essaie d'écrire le bilan des forces sur une couche idéalement mince entourant l'objet. Il est par ailleurs admis de négliger la pression de radiation due à la lampe éclairant la scène, l'influence gravitationnelle de l'expérimentateur sur les poids mesurés, et l'action de la tension superficielle du liquide sur le fil (surtout qu'il s'agit de fil de pêche). Cette dernière action est d'ailleurs la même que l'on fasse la pesée ainsi ou à l'autre bout du fil, comme c'est généralement illustré. Les diplômes n'ont rien à voir avec ça, et les insultes n'y changent rien non plus. Les seules questions à se poser sont: 1) cette expérience est-elle utile à l'article (perso, bof) 2) Est-elle correctement expliquée (c'est surtout sur ce point que je suis net : non). Rigolithe 4 décembre 2007 à 22:12 (CET)

Application des lois de Newton[modifier | modifier le code]

Personnellement, ce que je retiens principalement de l'expérience proposée ici, c'est qu'elle présente une façon à la fois simple et astucieuse de mesurer la poussée d'Archimède sur un corps entièrement immergé.

Tentons donc d'expliquer clairement ce qui rend cette mesure possible. Pour simplifier, considérons le cas d'un seul plomb maintenu immobile « entre deux eaux » à l'aide d'un fil vertical fixé à un support extérieur. Supposons en outre que la masse du fil soit négligeable. L'objet immergé est soumis à trois forces non négligeables : son poids P, la poussée d'Archimède A et la tension T du fil qui empêche le plomb de couler. Le poids est orienté vers le bas, les deux autres forces vers le haut. Puisque l'objet est au repos, la somme vectorielle des forces est égale à zéro, conformément à la deuxième loi de Newton. Par rapport à un axe vertical orienté vers le haut, on écrira : T + AP = 0, d'où l'on tire A = PT.

En vertu de la troisième loi de Newton, chacune des forces précédentes donne lieu à une réaction de même intensité : la réaction au poids s'exerce sur la Terre (vers le haut), la réaction à la poussée d'Archimède s'exerce sur l'eau (vers le bas) et la réaction à la force exercée par le fil sur le plomb est la force exercée (vers le bas) par le plomb sur le fil, qui transmet cette force au support extérieur.

Soit Pi le poids initial du récipient et de l'eau qu'il contient, avant d'y plonger le plomb. Une fois le plomb immergé dans l'eau, la balance indiquera un poids final Pf = Pi + A, puisque la réaction à la poussée d'Archimède est la seule force supplémentaire exercée sur l'eau, qui transmet cette force à la balance. En d'autres mots, le poids du plomb immergé dans l'eau, au lieu d'agir seulement sur la balance, agit en partie sur le support extérieur (via la tension du fil) et en partie sur la balance (via la réaction à la poussée d'Archimède).

La poussée d'Archimède et sa réaction sur l'eau sont des forces internes au système, que la balance ne pourrait pas mesurer si le plomb reposait simplement au fond du récipient. Cependant, en suspendant le plomb à un support extérieur à l'aide du fil, on fait intervenir une force externe supplémentaire T par l'intermédiaire de laquelle A, égale à la différence entre les forces externes P et T, devient mesurable.

Perfectionniste (d) 5 décembre 2007 à 05:13 (CET)

Oui[modifier | modifier le code]

Je constate que après votre intervention, un silence "radio" s'est produit! J'apprécie votre formule :

"l'expérience proposée ici présente une façon à la fois simple et astucieuse de mesurer la poussée d'Archimède sur un corps entièrement immergé."

c'est net , "perfect!" Merci Yves (d) 14 décembre 2007 à 21:25 (CET)

Je la repropose donc ainsi:

Expérience de pensée[modifier | modifier le code]

Considérons un fluide au repos. Délimitons, par une expérience de pensée, un certain volume de forme quelconque au sein de ce fluide. Ce volume est lui aussi au repos : malgré son poids, ce volume ne tombe pas. Cela signifie donc que son poids est rigoureusement équilibré par une force, égale et opposée, qui le maintient sur place, et qui ne provient que de l'extérieur. Remplaçons maintenant, toujours dans notre expérience de pensée, ce volume par un corps quelconque : la force qui maintenait le fluide est toujours là, elle n'a aucune raison d'avoir changé : elle est toujours égale et opposée au poids de fluide déplacé. C'est la force d'Archimède.

Le terme "expérience de pensée" est une détestable traduction mot-à-mot, donc scolaire, du terme souvent utilisé entre autres par A. Einstein "Gedankenexperiment". C'est à dire "expérience par la seule pensée" (sous entendu "irréalisable dans la réalité"), autrement dit "en imagination". P. ex. ce qu'éprouve le sujet enfermé dans un ascenseur qui tombe indéfiniment en chute libre. Quant à l'expérience "de pensée", elle n'a rien à voir avec cela : c'est l'expérience que fait le genre humain capable d'élaborer des pensées complexes. Mais ce faux sens s'est désormais institutionnalisé en France, grâce à des gens ignorant tout de la langue allemande et peut-être aussi beaucoup de la langue française. J.Ph.CH 21/07/2011

Réalisation simple de l'expérience[modifier | modifier le code]

l'expérience proposée ici présente une façon à la fois simple et astucieuse de mesurer la poussée d'Archimède sur un corps entièrement immergé.

Fichier:DensitéPlomb3.jpg
La poussée d'archimède

Cette expérience est facile à réaliser avec une balance de cuisine et des plombs de pêche enfilés sur un fil nylon.(attention à la toxicité du plomb) ou tout autre objet (une pomme, une pomme de terre ...)

  • On pèse le corps  : On obtient sa masse m .
  • On met dans un récipient de l'eau et l'on dépose le tout sur une balance électronique équipée d'un bouton de tarage. On appuie sur le bouton de tarage pour que la balance indique zero: Ceci revient à mettre sur une balance conventionnelle à plateaux une tare égale en masse à la masse du récipient et de l'eau qu'il contient.
  • L' image montre comment on peut alors mesurer la poussée d'Archimède puisque en immergeant complètement le corps dans l'eau (en le poussant si il flotte) tout en l'empéchant de couler si il coule (en le tenant par le fil nylon), cela revient à avoir ajouté, selon l'expérience de pensée, dans le bocal une quantité d'eau égale au volume du corps:
conformément à la poussée d'Archimède, la balance indique une masse d'eau ayant le même volume que le corps à la température de l'eau.

On en déduit la masse volumique du corps à la température de l'eau: m/v

Remarque: inversement si le volume du corps immergé est connu, on a directement la masse volumique du liquide par le rapport (masse du liquide déplacé)/(volume du corps immergé)

Yves (d) 15 décembre 2007 à 18:36 (CET)

Bien que je me sois efforcé de montrer que l'expérience proposée permettait effectivement de mesurer la poussée d'Archimède sur un corps entièrement immergé, et nonobstant l'intérêt intrinsèque de la méthode utilisée, je ne pense pas qu'il soit utile de mentionner cette expérience dans l'article sur la poussée d'Archimède, et ce pour diverses raisons :
  1. Telle que présentée, cette expérience me semble tenir davantage de la recherche personnelle que du savoir encyclopédique.
  2. Le protocole de l'expérience fait un peu trop « recette de cuisine ».
  3. Pour que le lecteur puisse comprendre le bien-fondé de l'expérience, il faudrait ajouter des explications théoriques qui, selon moi, augmenteraient indûment la portion de l'article consacrée à cette expérience d'importance somme toute secondaire.
  4. Je n'aime pas l'idée de rapprocher l'expérience en question de l'expérience de pensée décrite antérieurement dans l'article. Il s'agit de deux choses tout à fait différentes. Au mieux, la mesure expérimentale permet de prouver que la loi d'Archimède est valable (à l'intérieur de la marge d'erreur de la balance utilisée), mais elle ne permet en aucun cas, d'un strict point de vue logique, de déterminer si l'expérience de pensée est valable ou non, puisqu'un faux raisonnement peut accidentellement mener à une conclusion vraie (par exemple quand deux erreurs s'annulent mutuellement).
Cependant, les choses seraient différentes si, par exemple, Yves montrait, références à l'appui, que l'expérience proposée correspond :
  • soit à une étape importante de l'histoire des sciences ;
  • soit à une méthode couramment utilisée (de nos jours ou par le passé) pour la mesure des masses volumiques.
Mais en pareil cas, c'est la procédure réelle, et non celle effectuée avec une balance de cuisine, qu'il conviendrait alors de décrire dans un article encyclopédique.
Perfectionniste (d) 16 décembre 2007 à 03:34 (CET)


essayons donc une autre mouture~ci dessous.

Méthode de mesure de la poussée d'Archimède[modifier | modifier le code]

page 40 du volume 20 (53 Physique) de Bordas Encyclopédie.On trouve les indications suivantes: Comme la science ne se fait pas sur les plages, mais dans les laboratoires, réalisons le dispositif indiqué sur la figure (le solide est accroché de façon rigide sous le plateau de la balance). Le solide de poids P est équilibré, dans la situation I par une tare placée sur le plateau droit de la balance; Plongeons le solide dans un récipient rempli d'eau et voilà notre équilibre détruit par la poussée d'Archimède qui, en "allégeant" le solide , produit le basculement du fléau. Pour retrouver l'équilibre initial mettons des masses m de poids mg sur le plateau de gauche: Ce poid mesure la poussée d'Archimède exercée par les forces de pression du liquide sur le solide immergé....Π = V.ρ.g

Actualisons ce protocole à l'emploi d'une balance électronique; cela donne:

  • On met dans un récipient de l'eau et l'on dépose le tout sur une balance électronique équipée d'un bouton de tarage. On appuie sur le bouton de tarage pour que la balance indique zero (Ceci revient à équilibrer sur une antique balance à plateaux par une tare égale en masse à la masse du récipient et de l'eau qu'il contient).
  • Plongeons alors le solide maintenu de façon rigide par le haut de façon qu'il soit complètement immergé dans le récipient rempli d'eau et l'on constate que la balance électronique indique une masse m due à une force mg agissant sur le plateau : ce poids indique la réaction à la poussée d'Archimède exercée par les forces de pression du liquide sur le solide immergé(cela revient à avoir ajouté, selon l'expérience de pensée, dans le bocal une quantité d'eau égale au volume du corps):
conformément à la poussée d'Archimède, la balance indique une masse d'eau m ayant le même volume que le corps à la température de l'eau.
  • On pèse le corps  : On obtient sa masse M .On obtient le poids P=Mg du corps

On en déduit alors la densité du corps par d=Mc /me et la masse volumique du corps à la température de l'eau par Mc /ve Remarque: inversement si le volume du corps immergé est connu, on a directement la masse volumique du liquide par le rapport (masse du liquide déplacé)/(volume du corps immergé)

élément masse en g volume(Archimède) masse volumique déduite en
kg/m3
masse volumique selon tables écart en % commentaire
argent 15,61 1,551 10060 10490 4,15% cuillère en argent
aluminium 6,663 2,464 2700 2700 -0,15% tige cylindrique
Fer 15,694 2,04 7690 7874 2,12% un écrou
cuivre 40,956 4,591 8920 8920 -0,01% Plaquette de cuivre

Bien sûr la méthode peut être utilisée pour mesurer la densité d'une pomme de terre tenue par un fil et une aiguille: d=204g/192g=1.06 ; la pomme de terre coule. Si on sale l'eau à saturation , la pomme de terre flotte en affleurant. On en déduit que l'eau salée à saturation a une densité légèrement supérieure à celle de la pomme de terre 1.06. Si l'on utilise une pomme(de pommier Royal Gala): dans l'eau: d=200/234=0.85 la pomme flotte bien et dans l'eau salée à saturation elle flotte encore plus;En l'immergeant totalement la balance indique dans l'eau salée 250 g et dans l'eau 234g : On peut facilement en déduire la densité de l'eau salée qui est de 250/234=1.07

En conclusion:

On voit qu'il est très facile de mesurer avec une balance électronique la poussée d'archimède produite par un liquide dont on veut mesurer la densité ; il suffit de posséder un objet non poreux ayant un coéfficient de dilatation connu et dont on connait parfaitement le volume(un cylindre de verre) et de le tenir totalement immergé avec une tige de volume négligeable.

Yves (d) 16 décembre 2007 à 11:17 (CET)

En principe, il est très facile de mesurer la poussée d'Archimède exercée sur un corps entièrement immergé : pesons un corps en le suspendant à un peson (dynamomètre), pesons-le de nouveau à l'aide du même instrument après l'avoir immergé entièrement dans l'eau ; la différence entre les deux mesures correspond à la poussée d'Archimède ! On peut évidemment chercher à augmenter la précision en utilisant une balance à fléau (comme dans l'encyclopédie Bordas) ou une balance électronique (comme vous le faites). La méthode de Bordas a l'avantage de pouvoir être décrite en un seul paragraphe. La méthode de la balance électronique, quoique intéressante en elle-même, rend toutefois le processus un peu moins transparent et exige des explications plus détaillées. Encore une fois, je ne crois pas que cette méthode de mesure particulière soit suffisamment importante pour qu'on lui accorde autant de place que vous le souhaiteriez dans l'article sur la poussée d'Archimède. Je ne suis surtout pas d'accord pour y inclure un tableau de mesures.
Par ailleurs, je considère avoir consacré suffisamment d'énergie à cette question. Je n'interviendrai donc plus dans la discussion. Perfectionniste (d) 16 décembre 2007 à 19:58 (CET)


Je voudrais m'associer aux conclusions précédentes. Je pense moi aussi que cette expérience, même si elle n'est pas totalement dénuée d'intérêt, ne mérite pas forcément d'être incluse dans l'encyclopédie. C'est surtout son interprétation physique qui ne me semble pas forcément la plus facile pour l'encyclopédie. Je pense que la discussion autour de cette expérience est déjà fort longue et l'avis qui semble largement partagé est que cette expérience n'a pas à être incluse. Je pense qu'à un moment ou à un autre, il faut s'arrêter et que rien ne sert de s'apesantir davantage sur cette question. Christophe.Finot (d) 16 décembre 2007 à 20:18 (CET)
Si j'ai insisté, c'est parce que visiblement certains ne comprennaient pas ce que moi même pratiquait depuis des années avec mes étudiants. De nos jours les balances électroniques sont l'outil de base et je n'ai pas trouvé des dynamomètre électronique très précis, sinon pédagogiquement ce serait l'outil idéal. Bref pour moi la situation est maintenant claire: ce qui bien compris s'énonce simplement et le corolaire logique est ce qui s'énnonce laborieusement est souvent tout simplement mal compris.
Je n'ai aucune difficulté à comprendre la notion de masse de liquide déplacée : elle a forcement strictement le volume du corps immergé!(si le corps n'est pas poreux!) Yves (d) 16 décembre 2007 à 20:45 (CET)

Démonstration par l'expérience[modifier | modifier le code]

Elle se fait à l'aide d'une balance dite hydrostatique [1]

En utilisant deux cylindre dont l'un est creux et de volume intérieur égal au volume du cylindre plein. Le cylindre plein est accroché sous le plateau d'une balance et le cylindre creux est posé dans le même plateau le tout est équilibré par des poids placés dans l'autre plateau.

Si le cylindre plein est immergé, il subit la poussée d'archimède et la balance est déséquiliblée. Pour rétablir l'équilibre il suffit de remplir le cylindre creux avec le même liquide.


J'envisage de mettre cela ci dessus ? Yves (d) 20 décembre 2007 à 14:32 (CET)

les pour:

les contre:

Centre de carène[modifier | modifier le code]

"Pour ce qui est d'un navire ou d'un aérostat en haute altitude, en revanche, le centre de carène est souvent situé au-dessous du centre de gravité". En haute altitude ? Au point d'émerger de la surface libre de l'atmosphère ? J'émets un sérieux doute quant à cette affirmation, qui semble n'avoir gêné personne depuis deux ans et demie qu'elle est là. Il me semble que celà signifie qu"à une certaine hauteur, les aérostats se mettent à voler nacelle en l'air, et ça m'étonne. Rigolithe 2 janvier 2008 à 21:12 (CET)

Bsr, pour l'aérostat, je ne m'avancerai pas (chacun son truc!), mais pour un navire le centre de carène est généralement situé au-dessous du centre de gravité (la vie du marin en serait fortement perturbée si tel n'était pas le casSourire), pour le domaine maritime nous sommes dans le vrai. Bonne année !--Klipper Chatting 2 janvier 2008 à 22:06 (CET)
Je n'arrive pas à comprendre, moi non plus, que le centre de carène d'un aérostat puisse être situé plus bas que son centre de gravité. Puisque c'est à Jeanuel que l'on doit les quelques paragraphes dont fait partie cette affirmation, je lui ai envoyé un message à ce sujet. — Perfectionniste (d) 3 janvier 2008 à 13:44 (CET)
A l'époque, j'ai pompé ça sur un site web sans trop me poser de question. Le débat portait sur autre chose. En regardant cette question de pret, c'est sur que ce n'est pas évident du tout. Je n'ai pas retrouvé la source en question.
Merci de votre réponse. Je viens en conséquence de faire les corrections appropriées. Soit dit en passant, la remarque pertinente de Rigolithe (« cette affirmation, qui semble n'avoir gêné personne depuis deux ans et demie qu'elle est là ») m'a rappelé le conte Les Habits neufs de l'empereur : se pourrait-il que nous ayons été nombreux à douter sans oser le dire ? — Perfectionniste (d) 10 janvier 2008 à 17:36 (CET)

Explication vulgarisée ?[modifier | modifier le code]

Bonjour,

La démonstration complète étant d'un niveau mathématique un peu élevé, ne serait-il pas judicieux d'approfondir un peu mieux la section précédente, en expliquant que tout solide peut se décomposer en une infinité de petits cubes, et que considérer les forces de pression sur la surface du solide revient à considérer des tas de petites forces sur les faces des petits cubes, et que donc la formule du cube se généralise à tout solide ?

Si je comprends bien cette démarche est celle qui est formalisée dans la démonstration complète, cela me semble donc d'autant plus judicieux, mais je me réfère quand même à vous, qu'en pensez-vous ? De plus il était noté quelque part dans cette page de discussion que la démonstration pourrait être considérablement abrégée en utilisant directement le théorème du gradient, cela me semble pertinent, qu'en pensez-vous ?

Cordialement, --Ululo (d) 8 février 2012 à 21:32 (CET)

Notes[modifier | modifier le code]

  1. [Inventaire_des_instruments_scientifiques_anciens_dans_les_établissements_publics]