Poussée d'Archimède et condition d'équilibre d'un flotteur

Terminale générale Spé · Physique-Chimie Spé Terminale

À retenir

• Poussée d'Archimède : _A = _f V_imm g (verticale vers le haut). • Flottaison : Équilibre _A = P _f V_imm = m_solide = _s V_tot. • Fraction immergée d'un flotteur : V_immV_tot = _solide_fluide. • Un corps coule si _solide > _fluide ; il flotte si _solide < _fluide.

Le cours

Principe d'Archimède et flottabilité Tout corps totalement ou partiellement immergé dans un fluide au repos subit de la part de celui-ci une force de résultante verticale vers le haut appelée poussée d'Archimède _A : « Tout corps plongé dans un fluide subit une poussée verticale, orientée de bas en haut, égale au poids du volume de fluide déplacé » : _A = -_fluide\,V_imm\,g où _fluide est la masse volumique du fluide et V_imm le volume de la partie immergée du solide. • Le point d'application de cette force est le centre de poussée C (centre de gravité du volume de fluide déplacé). • Condition de flottaison à l'équilibre : pour un corps flottant à la surface : P + _A = 0 m_solide\,g = _fluide\,V_imm\,g V_immV_total = _solide_fluide = d_solided_fluide

Dans ce chapitre

• Masse volumique et densité d'un fluide
• Définition physique de la pression et unité Pascal
• Pression atmosphérique standard au niveau de la mer
• Relation fondamentale de l'hydrostatique pour les fluides incompressibles
• Pression absolue, pression relative et manomètres
• Poussée d'Archimède et condition d'équilibre d'un flotteur
• Modèle de l'atmosphère isotherme et pression exponentielle
• Débit volumique et principe de conservation du débit
• Conséquence du rétrécissement de section : accélération
• Théorème de Bernoulli pour un écoulement stationnaire
• Effet Venturi : diminution de pression à l'étranglement
• Application de Bernoulli : formule de Torricelli
• Viscosité dynamique et pertes de charge régulières
• Bilan : Synthèse et méthode sur la statique et la dynamique des fluides