On dit qu'un objet "flotte" lorsque il peut être poser à la surface de l'eau sans couler.
Par exemple, un bateau, un nénuphar, un iceberg sont des des objets qui flottent.
Les pierres, les rochers sont des objets qui ne flottent pas
Un énorme bateau de plusieurs centaines de tonnes ne coule pas tandis qu'une petite pierre de quelques kilos s'enfonce dans l'eau....comment ça se fait ?
On peut le comprendre de plusieurs manières.
- La masse volumique d'un objet est le rapport de sa masse sur son volume. Autrement dit, il s'agit de la masse qu'aurait un objet si on devait en possédait 1 mètre cube. (1 cube de 1 mètre de côté)
- La masse volumique de l'eau est de 1000. C'est à dire que si nous devions porter 1 cube de 1 mètre de coté entièrement rempli d'eau, nous devrions porter 1 tonne, soit 1000 kilogrammes.
- Pour savoir si un objet flotte, il suffit de comparer sa masse volumique à celle de l'eau. Si elle lui est supérieure, l'objet coule. Si elle lui est inférieure, l'objet flotte.
- La masse volumique de la pierre est d'environ 2000. Donc un caillou va couler.
- La masse volumique d'un bout de bois est d'environ 700. Donc c'est normal qu'il flotte.
- La taille et la masse d'un bateau peuvent donc être aussi importante que l'on veut... à partir du moment où sa masse volumique sera inférieure à celle de l'eau, il va flotter.
Avez vous remarqué qu'on se sent plus léger dans l'eau ? Savez-vous pourquoi ?
C'est à cause de la poussée d'Archimède....
Le principe de la poussée d'Archimède s'énonce de la façon suivante : "Tout corps plongé dans un liquide subit une force de bas en haut égale au poids du volume d'eau déplacé".
Concrètement ça veut dire quoi ? Lorsqu'on plonge un objet dans l'eau, il subit une force qui a tendance à le ramener à la surface. Cette force est d'autant plus grande que l'objet est grand. En effet, sa "puissance" est égale au poids qu'aurai cette objet si il était rempli d'eau.
Quel est le rapport avec la flottaison d'un objet ?
Et bien, globalement, un objet plongé dans l'eau subit 2 forces : son poids, qui l'amène vers le fond et la poussée d'Archimède, qui le ramène à la surface.
Si le poids est plus "puissant" que la poussé d'Archimède, l'objet coule.
Si la poussée d'Archimède est plus "puissante" que le poids, l'objet flotte.