question : un coprs peut-il flotter dans l'eau (et non à la surface de l'eau) ?

[invite79e760d4]

Bonjour,

Je me pose la question suivante : peut-on dire d'un corps (quelconque, vivant ou non) qu'il flotte s'il se truove en-dessous de la surface de l'eau ?

Pour illustrer ceci je pense à la méduse par exemple qui semble flotter mais en-dessous de la surface de l'eau.

Ci-dessous une définition que j'ai trouvée sur le net du principe d'archimède : si la poussée d'Archimède exercée sur le bloc est supérieure au poids du corps, celui-ci remonte à la surface et flotte. A l'inverse, si le poids du bloc est supérieur à la poussée d'Archimède, le bloc coule au fond de l'eau." Qu'en est-il des corps qui ne sont ni en surface ni au fond de l'eau : peut-on dire qu'ils flottent (ou en tout cas certains d'entre eux)?
edit : je ne fais évidemment pas référence à un plongeur par exemple qui est mobile et peut gesticuler !
-----

[f6bes]

Bjr à toi,
C'est juste une question de "densité" entre le "corps" et le "liquide" dans lequel il est plongé.
Si c'est densité sont semblables ALORS le corps "flotte" entre ...deux eaux et se déplace au gré du courant (s'il y en a !).
Reste à connnaitre la "densité" de l'eau à différentes profondeurs !
C'est tout.
Bonne soirée

[invite6dffde4c]

Bonjour.
La première possibilité est de jouer sur la température de l'eau qui change sa densité. Un objet dont le coefficient de dilatation thermique est plus faible que l'eau et dont la densité légèrement plus grande que celle de l'eau chaude en surface plongera jusqu'à la zone où leurs deux densités s'équilibrent. Une bulle en pyrex ou en quartz fondu devrait fonctionner (en été).
Si la température est constante, ce serait possible si on joue sur la variation de densité de l'eau due à la pression due à la profondeur. L'eau à 10 km de profondeur est 5% plus dense qu'à la surface.
Il faudrait un corps moins compressible que l'eau mais de la même densité que l'eau en surface (un chouïa de plus pour qu'il plonge). Peut-être que c'est faisable avec une bulle en acier d'épaisseur convenable. Il faudrait faire le calcul. Ce n'est pas évident, car le fait que la bulle soit creuse la rend beaucoup plus compressible que l'acier massif. Restera-t-elle, quand même, moins compressible que l'eau?
Au revoir.

[invite79e760d4]

Ok, donc si j'ai bien compris c'est effectivement possible pour un corps d'être "stationnaire" dans l'eau et non en surface.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Eurole]

Bonsoir.
La masse volumique d'un nageur varie avec sa respiration:
A la fin de l'inspiration elle peut être inférieure à celle de l'eau.
A la fin de l'expiration elle peut être supérieure.

Les poissons font de même avec leur vessie natatoire.

[invite79e760d4]

ma question fait référence à l'action "passive" de flotter sans l'aide d'appendices natatoires ! donc plongeurs, poissons, etc ne m'intérèssent pas dans le cadre de cette question.

[invite15928b85]

Bonsoir.

Dans le prolongement de la réponse de LPFR, je vous suggère de faire des recherches sur les flotteurs de Swallow , et leurs dérivés, utilisés en océanographie (chercher "SOFAR floats", par exemple).

Leur enveloppe est moins compressible que l'eau; ils trouvent donc leur équilibre à une certaine immersion et ne demandent pas d'énergie pour s'y maintenir.

Le sujet est vraiment intéressant, les concepteurs de ces engins font preuve d'une ingéniosité remarquable.

Cordialement.

[invite79e760d4]

Bonsoir.

Dans le prolongement de la réponse de LPFR, je vous suggère de faire des recherches sur les flotteurs de Swallow , et leurs dérivés, utilisés en océanographie (chercher "SOFAR floats", par exemple).

Leur enveloppe est moins compressible que l'eau; ils trouvent donc leur équilibre à une certaine immersion et ne demandent pas d'énergie pour s'y maintenir.

Le sujet est vraiment intéressant, les concepteurs de ces engins font preuve d'une ingéniosité remarquable.

Cordialement.

merci bien pour ces précisions !

[f6bes]

ma question fait référence à l'action "passive" de flotter sans l'aide d'appendices natatoires ! donc plongeurs, poissons, etc ne m'intérèssent pas dans le cadre de cette question.

Bsr à toi,
Comment font donc les............sous marins à l'affut ! (ballastage !!)
A+

[invite15928b85]

Re.

Une autre référence à consulter ici
Il faut bien faire un peu de pub pour nos labos nationaux, de temps en temps.

[invite79e760d4]

les sous-marins n'utilisent-ils pas un moteur pour rester entre deux eaux ? (dans quel cas cela ne m'intérèsse pas).

[invite15928b85]

Re.

Les sous-marins procèdent toujours à une opération de pesée en début de plongée (ajustement du niveau d'eau des ballasts pour être approximativement en équilibre). Comme l'a dit f6bes, cela leur permet d'évoluer à très faible vitesse tout en gardant l'immersion à peu près constante, quand c'est nécessaire.

[coussin]

les sous-marins n'utilisent-ils pas un moteur pour rester entre deux eaux ? (dans quel cas cela ne m'intérèsse pas).

Non. Ils ajustent leurs balasts pour rester enrte deux eaux

[jctof]

j'avais 8 ans, et j'ai vu un objet très spécial dans l'eau du lac léman, flottant entre 2 eaux.
c'était un marron çà m'avait bcp intrigué déjà

il y a une histoire de changement de volume en fonction de la pression du milieu mais çà n'est pas vraiment intuitif puisqu'on pourrait penser que la masse volumique diminue avec la pression / profondeur, et que l'objet immergé est instable, tendant à plonger de plus en plus profond, ou remontant jusqu'à flotter. Hors, il se produisait l'inverse.

Une explication rationnelle ?

[invite15928b85]

Bonjour.

j'avais 8 ans, et j'ai vu un objet très spécial dans l'eau du lac léman, flottant entre 2 eaux.
c'était un marron çà m'avait bcp intrigué déjà

il y a une histoire de changement de volume en fonction de la pression du milieu mais çà n'est pas vraiment intuitif puisqu'on pourrait penser que la masse volumique diminue avec la pression / profondeur, et que l'objet immergé est instable, tendant à plonger de plus en plus profond, ou remontant jusqu'à flotter. Hors, il se produisait l'inverse.

Une explication rationnelle ?

Je pense que, dans ce cas, le marron était complètement imbibé d'eau et qu'il "flottait" sur une couche plus froide, et donc plus dense (
cf. message # 3).

[invitebe3549b6]

Heuuu la force d’Archimède explique comment on peux flotter entre deux eaux.
L'exemple du sous marin est pertinent. par variation de ca masse le sous marin peux flotter a différente profondeur
pour cela wikipedia donne un excellent exemple :
http://fr.wikipedia.org/wiki/Pouss%C...Archim%C3%A8de
l'objet est attiré par le fond par la pesanteur mais il y a la poussée d’Archimède dans le sens contraire qui est égale a :

ou V est le volume déplacer par le sous marin. On peut ainsi faire varie la masse volumique du sous marin le faire monter ou descendre et donc le faire "flotter" sous l'eau

[invite6dffde4c]

Bonjour.
La force d'Archimède ne suffit pas à donner de la stabilité: l'objet coule ou flotte
Pour que l'objet soit stable entre deux eaux il faut que la densité de l'objet varie moins avec la profondeur que celle de l'eau. La température de l'eau est une possibilité et la compressibilité une autre.
Comme ça a été dit plus haut, un sous-marin n'est pas stable et a besoin d'un équilibrage "manuel" plus d'une stabilisation avec des gouvernes de profondeur.
Les flotteurs Swallow décrits par Fanch5629 que je ne connaissais pas (merci Fanch) ont un module de compressibilité plus grand que l'eau et flottent entre deux eaux (voir courbes dans une des publications).
Au revoir.

[invitebe3549b6]

Bonjour
Je reconnais que j'ai répondu un peux vite a cette question. Pour qu'un objet plonge et reste a une même profondeur il faut que sont poid et la force d’Archimède soit strictement égale. ce qui est rare mais si quelqu un a un exemple concret... (les méduses font comme les sous marins elle se stabilisent)
Pour la température ... ça varie sur la masse volumique de l'objet et celle de l'eau... donc ...

comme illustration il y a le thermomètre de Galilée qui implique que l'objet coule ou flotte.

[invite118c6414]

Bonjour.

D'ailleurs, un exemple récent est la majorité du pétrole s'étant échappé de l'accident dans le golfe du Mexique au mois d'avril. Suite à une utilisation massive de dispersant (qui abaisse la densité du pétrole), le pétrole se situerait entre deux eaux et constituerait un risque majeur pour l'écologie mondiale.

Follium

[invitebe3549b6]

donc la reponse est tout simple c'est une question de variation de densite de l'eau de mer... mais je pensais que l'on parlais de corps, et non de fluide...