Flottabilité

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Dans un liquide, les corps sont soumis à la poussée d'Archimède. Les corps ont une flottabilité différente selon leur masse volumique.

La flottabilité est la poussée verticale, dirigée de bas en haut, qu'un fluide (gaz ou liquide) exerce sur un volume immergé. La flottabilité agit toujours dans la direction opposée à la gravité.

Selon la différence entre le poids réel (Pr) et la poussée d'Archimède (Pa), on distingue  :

  • corps de flottabilité positive : l'objet remonte (Pr < Pa) ;
  • corps de flottabilité négative : l'objet coule (Pr > Pa) ;
  • corps de flottabilité nulle : l'objet flotte entre deux eaux (Pr = Pa).
  • masse volumique : masse/volume (g/ml)

Expression triviale[modifier | modifier le code]

Si un objet est plus léger que l'eau qu'il déplace, il flotte, s'il est plus lourd il coule.

Un objet creux ou concave (par exemple un bateau en acier) peut déplacer un volume d'eau de masse supérieure à la sienne et donc flotter, mais il court le risque de couler si l'eau pénètre dans la partie concave (un navire en fer peut couler, alors qu'un radeau en liège est insubmersible).

Chez l'homme[modifier | modifier le code]

La flottabilité chez l'homme dépend de la répartition des os (densité de 1,8), des muscles (densité de 1,05), de la graisse (densité de 0,95). Les muscles représentent environ 40 % de la masse d'un être humain et la graisse 10 à 25 %, parfois plus, avec d'importantes variations en fonction du régime alimentaire, du mode de vie (sportif ou sédentaire), du sexe et de l'âge.

Par ailleurs, la flottabilité varie beaucoup en fonction du remplissage des poumons, la densité de l'air inspiré étant négligeable devant celle de l'eau.

Estimer la capacité à porter d'un volume immergé dans un fluide[modifier | modifier le code]

Dans les mêmes conditions de température et de pression, la différence de masse volumique entre un fluide et un corps immergé dans celui-ci donne la capacité à porter d'1m3 de ce corps.

Ex. L'air à une masse volumique de 1,293 kg/m3.

  • Le dihydrogène (H2) a une masse volumique de 0,089 9 kg/m3. La capacité à porter d'1m3 de dihydrogène sera donc de 1,2030 kg (soit 1,293 - 0,089 9).
  • L'hélium (He) a une masse volumique de 0,178 5 kg/m3. La capacité à porter d'1m3 d'hélium sera donc de 1,1145 kg (soit 1,293 - 0,178 5).


Notes et références[modifier | modifier le code]

Voir aussi[modifier | modifier le code]

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Articles connexes[modifier | modifier le code]