Le bac à sable

Expériences!

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Pourquoi les bateaux flottent et les éléphants coulent (flottabilité)?

Comment se fait-il qu'un bateau ou un paquebot transportant des centaines de kilos de matériaux continuent de flotter alors que ces mêmes matériaux, s'ils étaient jetés à la mer, couleraient à pic? Comment expliquer que, dans une piscine, si tu étends ton corps et tes membres à l'horizontale, tu flottes, alors que si tu te recroquevilles, en serrant bien les jambes contre la poitrine avec tes bras, tu coules? Eh bien, tout cela est lié à la quantité d'eau qui exerce une poussée sur ton corps et à un principe scientifique tout simple qu'on appelle la "flottabilité", c'est-à-dire la capacité de flotter ou, en termes plus techniques, la poussée vers le haut exercée par un fluide sur un corps qui y est plongé. Ainsi, si tu étires le corps, les bras et les jambes à l'horizontale, tu offres à l'eau une grande surface sur laquelle elle peut exercer une poussée verticale, tandis que si tu es bien recroquevillé, tu offres à l'eau une surface réduite.

&Ccecil;a te plairait de tester ce principe? Essaie cette petite expérience :

Prends un morceau d'argile, que tu divises en deux parties égales. Prends l'une des deux parties et façonne-la en petite boule. Prends l'autre partie et donne-lui la forme d'un bateau aplati. (Au besoin, réclame l'aide de papa ou de maman - ils ne demandent pas mieux). Maintenant, remplis l'évier d'eau et déposes-y les deux pièces d'argile. Laquelle des deux flotte et laquelle s'enfonce? Les deux? Aucune?

Tu vois, si la surface totale de l'objet qui entre en contact avec l'eau est suffisamment grande, l'objet flotte. L'objet doit faire une place pour son propre volume en déplaçant un volume de liquide équivalent (ou égal) à son propre volume. L'objet exerce une force vers le bas sur le liquide et le liquide exerce une force vers le haut sur l'objet. Bien entendu, le poids de l'objet flottant entre aussi en jeu. Un objet solide se met à flotter dès que le poids du volume de l'eau qu'il déplace correspond à son propre poids. C'est le principe de la flottabilité ou d'Archimède. La flottabilité est la perte de poids qu'un objet semble subir lorsqu'il est plongé dans un liquide par rapport au poids qu'il a dans l'air. Selon le principe d'Archimède, un corps qui est totalement ou partiellement immergé dans un liquide reçoit de la part de ce liquide une poussée vers le haut qui est égale au poids du volume de liquide qu'il déplace. À partir de ce principe, Archimède a conclu qu'un objet qui flotte déplace un volume de liquide dont le poids est égal à celui de l'objet.