Calcul de poussée d’Archimède
Ce calcul de poussée d’Archimède détermine la poussée sur un corps à partir du volume déplacé, de la masse volumique du fluide et de la pesanteur selon le principe d’Archimède F = ρ × g × V. Saisissez les valeurs, et l’outil donne la poussée en newtons et kilogrammes-force, pour eau douce, eau de mer et autres fluides.
Résultats
L’outil « Calcul de poussée d’Archimède » fait partie de notre rubrique Calculateurs : Mouvement & force. Parcourez cette rubrique pour dimensionner, convertir et vérifier vos résultats en complément de cet outil.
Pourquoi faire un calcul de poussée d’Archimède
Tout corps dans un fluide subit une poussée vers le haut égale au poids du fluide déplacé. L’outil détermine cette poussée à partir du volume déplacé et de la masse volumique du fluide. Comparez-la au poids du corps pour voir s’il flotte, coule ou reste en équilibre.
Formule de la poussée d’Archimède
Le calcul utilise le principe d’Archimède :
ρ est la masse volumique du fluide, g la pesanteur et V le volume immergé. Si la poussée dépasse le poids du corps, il remonte jusqu’à ce que seule la part qui équilibre son poids reste immergée. C’est pourquoi un navire flotte avec seulement une partie de sa coque sous l’eau.
Exemple de calcul de poussée d’Archimède
Un corps déplace 0,01 m³ (10 litres) d’eau douce :
10 litres de volume immergé portent donc 10 kg dans l’eau douce.
Comment faire le calcul de poussée d’Archimède
Saisissez le volume immergé en mètres cubes, la masse volumique du fluide et la pesanteur. Utilisez 1000 kg/m³ pour l’eau douce et environ 1025 kg/m³ pour l’eau de mer. L’outil donne la force en newtons et en kilogrammes-force, la masse que le fluide peut porter.
Interpréter la poussée d’Archimède
Les kilogrammes-force sont la lecture la plus simple de la poussée : chaque litre d’eau douce déplacé porte 1 kg. Retirez le poids propre du corps pour obtenir la charge supplémentaire qu’il peut porter avant de couler. Pour des données en livres, multipliez les kilogrammes-force par 2,205.
Quand faire un calcul de poussée d’Archimède
- Dimensionner les flotteurs d’un ponton ou d’un radeau
- Vérifier la charge utile d’un petit bateau
- Prévoir une cuve enterrée qui ne doit pas remonter
- Résoudre des exercices de physique sur la flottaison
Erreurs fréquentes dans le calcul de poussée d’Archimède
- Utiliser le volume total en immersion partielle. Seule la partie immergée compte.
- Mauvaise masse volumique. L’eau de mer est plus dense que l’eau douce.
- Oublier le poids propre. La capacité utile vaut poussée moins poids.
Conseils pour le calcul de poussée d’Archimède
- Convertissez les litres en mètres cubes en divisant par 1000.
- Gardez une réserve pour les flotteurs.
- Utilisez la masse volumique locale de l’eau pour les travaux précis.
Poussée d’Archimède des flotteurs et des bateaux
Pour des flotteurs, le volume entier de chaque corps compte comme plus grand volume déplacé. Multipliez ce volume en litres par la masse volumique de l’eau pour la poussée totale en kilogrammes, retirez le poids de la structure et gardez au moins 20 % de réserve pour que le pont reste hors de l’eau avec les vagues et les charges mobiles. Le volume des flotteurs cylindriques, le calcul du volume d’une cuve le donne.
Lestage contre la poussée d’Archimède pour cuves enterrées
Une cuve enterrée vide dans un sol saturé d’eau peut remonter hors du terrain. La poussée due au volume total de la cuve doit être équilibrée par le poids propre de la cuve, le remblai au-dessus et des ancrages ou un lest en béton. Pour les cuves de récupération d’eau de pluie et de fioul en nappe phréatique, les fabricants exigent donc souvent un dispositif anti-flottaison.
Tableau de poussée d’Archimède selon le fluide
| Fluide | Masse volumique | Poussée par litre |
|---|---|---|
| Eau douce | 1 000 kg/m³ | 1,00 kg |
| Eau de mer | 1 025 kg/m³ | 1,025 kg |
| Eau de la mer Morte | 1 240 kg/m³ | 1,24 kg |
| Air | 1,225 kg/m³ | 0,0012 kg |
Questions fréquentes : Calcul de poussée d’Archimède
Quelle est la formule de la poussée d’Archimède ?
FA = ρ × g × V : masse volumique du fluide fois pesanteur fois volume immergé.
Comment savoir si quelque chose flotte ?
Il flotte si sa masse volumique moyenne est inférieure à celle du fluide ou si la poussée en immersion totale dépasse son poids.
Pourquoi flotte-t-on mieux dans l’eau salée ?
L’eau salée est plus dense, le même volume déplacé donne donc plus de poussée.
Combien porte un flotteur ?
Son volume déplacé en litres donne les kilogrammes qu’il porte dans l’eau douce, moins son poids propre.