La poussée d'Archimède a la pêche...

[invite1152c47e]

Bonjour,

Ma question concerne la poussée d'Archimède et s'inscrit dans le cadre de... la pêche de loisir.

Je résume le cadre :

Comme vous le savez peut-être, les pêcheurs "modernes" sont de plus en plus attachés à la préservation des milieux naturels dans lesquels ils pratiquent leur passion.

Et comme vous le savez sans doute, la pratique de la pêche implique la plupart du temps l'utilisation de lests en plomb. Et parfois en quantité relativement importante, notamment chez les pêcheurs de carpes qui utilisent fréquemment des plombs de +- 100g et plus.

Ce qui évidemment, pose un réel souci de pollution même si ces plombs ne sont pas censés être "perdus" dans l'eau en action de pêche.
Il n'empêche que cela se produit assez régulièrement pour que nous nous posions la question de savoir comment remplacer ces lests en plomb par d'autre matériaux.
Et une des pistes, la plus "écologique" en quelque sorte, c'est d'utiliser des cailloux trouvés au bord de l'eau.

La question subsidiaire étant de savoir quel volume un "caillou" devrait avoir pour obtenir le même "effet lestant" dans l'eau qu'un plomb de volume x.
Et si j'utilise cette expression, "effet lestant", c'est parce que s'il est relativement aisé de déterminer quel volume un caillou devrait avoir pour être approximativement du même "poids" qu'un plomb de volume x, le souci c'est que les minéraux les plus "lourds" qu'on puisse trouver facilement au bord de l'eau, comme le granit par exemple, ont une densité au moins 4 fois inférieure à celle du plomb.

Ce qui fait qu'un caillou devrait avoir au moins 4 x le volume d'un plomb pour atteindre à peu près le même "poids".
Et c'est là, vous l'aurez compris, que la poussée d'Archimède intervient de façon significative puisque c'est forcément dans l'eau que ces lests doivent... lester.

Et c'est là aussi que mes très maigres connaissances en physique s'arrêtent.

Alors pour résumer ma question en chiffres, si je sais qu'un caillou devra être 4 x plus volumineux qu'un plomb pour atteindre le même "poids"; par combien devrais-je encore multiplier le volume de ce caillou pour obtenir le même "effet lestant" dans l'eau ?

Comme vous l'aurez constaté, j'ai mis des mots comme "poids", "lourds", etc. entre guillemets.
Tout simplement parce que je ne maîtrise pas suffisamment les notions et le vocabulaire de la physique élémentaire.
J'ai donc préféré m'exprimer avec des mots qui me sont familiers plutôt que d'en utiliser d'autres à tort et à travers.

Merci pour votre compréhension et merci d'avance pour vos réponses.

Philippe
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[invitecaafce96]

Bonjour,

Plomb 1 cm3 poids 0.113 N poussée 0.01 N résultante 0.103 N
Granite 6 cm3 poids 0.162 N poussée 0.06 N résultante 0.102 N

Il faut 6 cm3 de granite pour obtenir l'effet de 1 cm3 de Plomb

[invite1152c47e]

Merci pour cette réponse claire et précise.

Elle me confirme que la poussée d'Archimède est loin d'être négligeable dans le cas qui nous occupe.
Et pouvoir maintenant la quantifier va me permettre d'avancer de manière plus explicite dans les discussions avec mes collègues pêcheurs.

Des pêcheurs qui, parfois, devraient eux aussi s'inspirer de votre signature.
"Un état dangereux : croire comprendre... "

Encore merci,

Philippe

[triall]

Bonjour, cher pêcheur !
Vous devez connaîtrre le proverbe "Il vaut mieux apprendre à pêcher à quelqu'un que lui donner un poisson..." , Catmandou vous a en quelque sorte donné un poisson .
En physique, on doit exprimer les forces en Newton , avec Poids= mx9.8 sur Terre m est la masse en kg . 9.8m/s²étant l'accélération sur Terre .
Mais bon, ici on peut travailler en" force équivalent kg" et en litres
Catmandou a pris densité plomb =11.3 , et densité granite =2.7
Si V_P est le volume de plomb en litres , on a sa masse =V_Px11.3 , et sa poussée d'Archimède dans l'eau V_Px1 (volume d'eau déplacé) poussée exprimée en kg , milles excuses mais bon, c'est plus simple , sinon on multiplie tout par 9.8, le rapport sera le même ...

La résultante des forces est V_PX11.3-V_Px1=V_Px10.3
Pareil pour le granite. La résultante des forces est V_GX2.7-V_Gx1=V_Gx1.7 (V_G Volume de granite)
On écrit alors que les 2 résultantes doivent être égales .
V_Gx1.7=V_Px10.3 Alors V_G/V_P=10.3/1.7=6.05
Le rapport du volume entre le granite et le plomb est de 6.05 pour avoir la même poussée .
L'intérêt d'avoir l'équation est que l'on peut comparer d'autres matières, par exemple une densité de 21 d'un côté et 5 de l'autre , on a un rapport de volume de (21-1)/(5-1)=5 .
L'accélération n'intervient pas, donc le rapport sera le même pour une pêche(miraculeuse) sur une autre planète, avec une accélération différente. ..
Bonne pêche

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitecaafce96]

Bonjour triall,

Ma réponse était volontairement brève pour voir si c'était un exercice déguisé : non, il semble que ce soit un vrai pêcheur devant l 'Eternel ....

[invite1152c47e]

Et oui je pêche vraiment. Et ne me repens point...

Et non, ce n'était pas un exercice déguisé.
Nous autres pêcheurs sommes parfois un peu tordus mais quand même pas à ce point-là.

Je vous remercie en tout cas pour vos explications et je peux vous dire que cela m'a permis de bien faire avancer le shmilblick dans les discussions avec mes collègues pêcheurs.

Et je dois dire aussi que l'équation proposée par Triall pourra nous être très utile aussi.
A condition que je l'ai bien comprise évidemment.

Petit exercice pour vérifier (corrigez-moi si je me trompe) :
Densité plomb = 11,3
Densité du zamac* = 6,7

* Alliage qui semble être aujourd'hui la solution privilégiée par les fabricants d'articles de pêche pour proposer des lests sans plomb à un prix abordable.

(11,3-1)/(6,7-1) = 10,3/5,7 = 1,8

Un lest en zamac devra donc être 1,8 x plus volumineux qu'un lest en plomb.
C'est bien ça ?

Encore merci,

Philippe

[invite6dffde4c]

Bonjour.
Oui, la formule de Triall est bonne.

Je viens d’apprendre ce qu’est le zamac :
http://fr.wikipedia.org/wiki/Zamak
Il ne semble pas si merveilleux que cela du côté écologique ni de durée.
Son avantage est la facilité d’usinage et son prix.
Mais quitte à utiliser un alliage ou un métal qui s’oxyde, pourquoi ne pas utiliser simplement du fer ?
Il est un peu plus dense (densité relative 7,8) que le zamac.
Et au moins, les produits d’oxydation sont sans aucun danger pour l’environnement. Alors que l’oxyde du zinc est moins anodin.
Au revoir.

[Boumako]

Bonjour

Les lests de pêche doivent pouvoir se mouler facilement à des températures relativement basses pour rester économiques. Les alternatives sont donc peu nombreuses : Zamac ou étain.