Contenu
Les bouées, les ballons et les navires sont des exemples familiers d’articles flottants. Le phénomène de la flottation n'est toutefois pas compris couramment. Le mathématicien grec classique, Archimède, a pour la première fois expliqué la flottation en formulant le fameux principe qui porte son nom. Le principe d'Archimède stipule qu'un objet complètement ou partiellement immergé dans un fluide (liquide ou gaz) est soumis à une force ascendante ou flottante égale au poids du fluide déplacé. La force de flottabilité provient d'une différence de densité entre un fluide et un objet immergé dans le fluide.
Imaginez une bouée de liège flottant sur l'eau. Supposons que la bouée ait un volume de 2 pieds cubes et une densité de 15 livres par pieds cubes. Calculez le poids de la bouée comme suit: 2 pieds cubes x 15 livres / pied cube = 30 livres.
Calculez le poids de l'eau dont le volume est égal à celui de la bouée, en utilisant 62,4 livres / pied cube de densité d'eau, comme suit: 2 pieds cubes x 62,4 livres / pied cube = 124,8 livres / pied cube .
Notez que la bouée, si elle est immergée dans l'eau, déplace 124,8 livres d'eau. Selon le principe d'Archimède, la force de flottabilité qui agit sur le liège est de 124,8 livres, ce qui est supérieur au poids du liège. Par conséquent, si le liège est libéré, la force de poussée le pousse vers la surface, où il reste partiellement immergé.
Calculez le volume d'eau déplacé par la bouée flottante, comme suit: 30 livres d'eau / = 0,481 pieds cubes.
Calculez la quantité de bouées restant au-dessus de la surface de l'eau, comme suit: 2 - 0,481 = 1,519 pieds cubes. Le pourcentage du volume des bouées au-dessus de l'eau est donc de: x 100 = 76%.