Poussée d'Archimède?

[invite67600f39]

Je m'excuse déjà d'avance, si je ne suis pas dans la bonne section.

Alors voici ma question: Une personne se situe dans un bateau, sur un lac, avec des roches (ou un poids quelconque ayant une masse volumique supérieure à 1) à bord et le bateau est en flottabilité. Cette personne fait tomber les roches à l'eau. Est-ce que le niveau de l'eau augmentera, restera stable ou diminuera?

Mon résonnement: Le niveau d'eau se verra descendre, puisque la roche, ayant une masse volumique supérieure à 1, applique sur le bateau une masse plus importante que son volume par rapport à l'eau, ce qui fait caller le bateau d'un plus grand volume que lorsque la roche est jetée par-dessus bord. Explication: Loi de la poussée d'Archimède.

J'aimerais savoir si je suis sur la bonne voie ou si je suis complètement dans le champ. Si c'est le cas, un début de piste ou de raisonnement serait apprécié. Merci de consacrer votre temps à me lire et peut-être même à me répondre.

Korvata
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[invitea3eb043e]

Le niveau baissera (pas de beaucoup évidemment).
En effet quand le rocher est dans le bateau, il déplace une quantité d'eau équivalente à son poids (Archimède), tandis que dans l'eau il ne déplacera que son volume. Comme il est plus dense que l'eau (ce n'est pas de la pierre ponce, hein ?) ça déplacera moins.
Tu étais donc bon.

[invite67600f39]

Merci beaucoup, tu augementes ma confiance en moi et renforces ma théorie. Encore merci .

[sitalgo]

tu augementes ma confiance en moi et renforces ma théorie.

Voilà, tu peux y aller, le galet + la belle-mère ne devraient pas trop faire changer le niveau de l'eau.

[A voir en vidéo sur Futura]

[SK69202]

Bonsoir,

Cela me rappelle une petite colle, que je posais régulièrement aux appelés qui se plaigaient des corvées de peinture de coques des navires de la Royale.

De combien varie le tirant d'eau du navire quand la peinture passe de son pot dans la soute à la coque ?

Les bonnes réponses, n'étaient pas forcément associées aux plus instruits.


@+

[cedbont]

Bonjour,

moi je dirais que le tirant d'eau diminuera d'un pouillème : la masse du bateau ne change pas (ou diminue : on jette le pot, le solvant s'évapore,...) et l'"épaisseur" du bateau augmente (à cause de la couche de peinture). Ces deux paramètres font diminuer le tirant d'eau. Je me trompe ?

PS : bien sûr, c'est néglieable, mais bon, on pourrait imaginer que...

[Pio2001]

Houlà, vaste question.
La masse totale étant la même, le volume d'eau déplacé est le même.

Il faut donc considérer la variation de la géométrie de la coque lorsqu'elle est recouverte de peinture.

A priori, la peinture devrait gommer les aspérités, arrondir les angles (à l'échelle de la fraction de millimètre). Une surface peinte tendrait, après quelques milliers de couches de peinture, à se rapprocher d'une sphère.

Donc si le fond du navire est plat, à volume égal, sa partie immergée devrait être plus haute. Si le fond est pointu, en revanche, ce sera le contraire.

La différence devrait être de l'ordre du dixième de millimètre dans le pire des cas (fond pointu), et de l'ordre du nanomètre pour un navire à fond plat et à coins carrés, l'élémént de volume correspondanrt au coins rognés étant réparti su tout le fond.

[Pio2001]

Oups ! J'ai supposé qu'on peignait le fond ! Ce n'est pas-être pas le cas, si ?

[SK69202]

Bonsoir,

La peinture de la carène était hors de compétence de nos chers appelés.

En fait on retrouve les discussions problématiques, j'ai toujours conclu que le tirant d'eau diminue car il y a perte de masse (le pot et le solvant quittent le navire, le pot n'a pas toujours gagné la terre ferme ).

La variation de volume de carène que la peinture immergée provoque, et ses consèquences sur le tirant d'eau, déclenchait elle aussi des discussions qui ralentissaient l'entretien du patrimoine.

A priori, la peinture devrait gommer les aspérités, arrondir les angles (à l'échelle de la fraction de millimètre). Une surface peinte tendrait, après quelques milliers de couches de peinture, à se rapprocher d'une sphère.

Au bout de milliers je sais pas, mais des dizaines je connais, la peinture ne reste pas lisse elle prend un aspect granuleux.
Pourquoi je sais pas, mais comme c'est pas joli, on ponce ou on vire tout et on recommence.

Donc si le fond du navire est plat, à volume égal, sa partie immergée devrait être plus haute. Si le fond est pointu, en revanche, ce sera le contraire.

? la forme de la carène n'a pas d'importance, le volume immergé est identique pour des navires de même masse mais de forme de carène différente.

@+

[sitalgo]

Et alors ?!? Et l'évaporation du solvant ?
A priori tous les facteurs font remonter la coque.

Damned ! trop tard !

[Pio2001]

? la forme de la carène n'a pas d'importance, le volume immergé est identique pour des navires de même masse mais de forme de carène différente.

D'après mon Larousse, le tirant d'eau est la distance verticale dont un navire s'enfonce dans l'eau.

Imaginons un stupide navire de dix tonnes, mesurant un mètre de large, et de carène parallèlepipèdique rectangle.

Sa masse est de dix tonnes, donc son volume immergé est de 10 mètres cubes.

S'il mesure dix mètres de long, avec un mètre de large, pour immerger dix mètre cubes, il aura un tirant d'eau de 1 mètre.

Mais s'il mesure seulement un mètre de long, avec un mètre de large, pour immerger dix mètres cubes, il aura un tirant d'eau de 10 mètres.

Donc le tirant d'eau, à masse constante, dépend de la forme de la partie immergée.

[obi76]

Il dépend du volume immergé, ce volume étant fixé, l'infinité de surfaces différentes englobant ce volume sont les solutions de l'équation de stabilité du navire (Green-Ostrogradsky).

Cordialement