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Principe dArchimède & Applications en plongée Hélène Nogent- CosteLe 17 novembre 2004 FORMATION NIVEAU 2.

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1 Principe dArchimède & Applications en plongée Hélène Nogent- CosteLe 17 novembre 2004 FORMATION NIVEAU 2

2 Avec le volume deau à terre est égale au volume du baigneur

3 Une bouteille de plongée de 12 litres pèse à peu près 15 kg à l'air libre. Une fois immergée, cette même bouteille est beaucoup plus légère. Que s'est-il passé ? Principe dArchimède Poussée dArchimède Poids Apparent Applications en plongée Exemple pratique Exercice Correction

4 L'eau va exercer une force tendant à faire remonter le bloc vers la surface, c'est la « Poussée d'Archimède » (PA). Tout corps solide plongé dans un liquide subit de la part de celui-ci une force verticale dirigée de bas en haut égale au poids du volume de liquide déplacé. Cette poussée est fonction du volume de la bouteille (en litre) et de la densité de leau (kg/L). Elle sexprime par : Poids Poussée Archimède PA (kg)= V (L) * d eau Poussée dArchimède Principe dArchimède Poids Apparent Applications en plongée Exemple pratique Exercice Correction

5 Le poids apparent est le poids que la bouteille fait dans leau. P apparent (kg) = Poids objet (kg)-Poussée Archimède (kg) Si Poussée Archimède > Poids alors P apparent < 0 La bouteille flotte Si Poussée Archimède < Poids alors P apparent > 0 La bouteille coule Poids Poussée Archimède Si Poussée Archimède = Poids alors P apparent = 0 La bouteille reste entre 2 eaux Poids Poussée Archimède Poids Poids apparent Principe dArchimède Poussée dArchimède Applications en plongée Exemple pratique Exercice Correction

6 Le poumons ballast Si un plongeur vide complètement ses poumons, il coule. En vidant ses poumons, il diminue son volume total; il diminue donc la poussée d'Archimède, augmente son poids apparent et coule. Applications en plongée Le lestage Si un plongeur se leste, il augmente son poids réel; il augmente son poids apparent et COULE. Rmq: Il faut qu'en fin de plongée, la bouteille étant presque vide, sa flottabilité soit nulle à 3 m. Principe dArchimède Poussée dArchimède Poids Apparent Exemple pratique Exercice Correction

7 Le phoque Si un plongeur vide complètement ses poumons, il coule. En vidant ses poumons, il diminue son volume total; il diminue donc la poussée d'Archimède, augmente son poids apparent et COULE Applications en plongée Le canard Lorsqu'un plongeur effectue un « canard », il diminue son volume dans leau sans augmenter son poids réel. La poussée d'Archimède diminue beaucoup et le plongeur COULE. Principe dArchimède Poussée dArchimède Poids Apparent Exemple pratique Exercice Correction V1 V2 < V1

8 Applications en plongée Le SSG ou stab Lorsqu'un plongeur gonfle sa bouée, il augmente son volume sans augmenter son poids réel. La poussée d'Archimède augmente beaucoup et le plongeur remonte. Rmq : l'utilisation principale de la bouée est de s'assurer une flottabilité nulle à n'importe quelle profondeur. Le parachute de relevage Si l'on veut remonter un objet lourd du fond, il vaut mieux demander à Archimède de nous aider plutôt que de risquer un essoufflement. On augmente donc le volume de l'objet en gonflant le parachute sans augmenter son poids. Principe dArchimède Poussée dArchimède Poids Apparent Exemple pratique Exercice Correction

9 Une bouteille de plongée de 12 litres pèse à peu près 13 kg à l'air libre. Quel est son poids apparent dans la piscine (d=1) ? 1- Calcul de la poussée dArchimède : Volume de la bouteille = 12 L Densité de leau = 1 kg/L Poussée Archimède = Volume bouteille * Densité de leau Exemple pratique 2- Calcul du poids apparent : Poids de la bouteille = 13 kg P apparent = Poids objet (kg)-Poussée Archimède (kg) P apparent = 13 kg- 12 kg = 1 kg Poussée Archimède = 12 * 1 = 12 kg P apparent> 0 la bouteille coule Principe dArchimède Poussée dArchimède Poids Apparent Applications en plongée Exercice Correction

10 Un plongeur en maillot pèse 70 kg pour un volume de 69 litres. Il met sa combinaison qui pèse 1 kg pour un volume de 8 litres. Sa bouteille pèse gonflée 16 kg pour un volume de 12 litres. Combien de kilo de plombs doit-il ajouter pour couler ? Exercice 1- Calcul du poids réel Poids réel = Poids plongeur lesté + Poids combi+Poids bloc Poids réel = 70 kg + X kg + 1 kg + 16 kg = (87+ X) kg Volume total = V plongeur + V combi + V bloc Poussée Archimède = Volume * densité = 89 kg* 1 kg/L = 89 kg 2- Calcul de la poussée dArchimède Volume total = 69 L + 8 L + 12 L = 89 L Principe dArchimède Poussée dArchimède Poids Apparent Applications en plongée Exemple pratique Correction

11 3- Calcul du poids apparent : P apparent = Poids objet (kg)-Poussée Archimède (kg) P apparent = (87+ X) kg- 89 kg =(X-2) kg Pour que le plongeur coule, il faut que P apparent > 0 (X - 2) kg > 0 X > 2 kg Il faudra quil mette plus de 2 kg de plombs Principe dArchimède Poussée dArchimède Poids Apparent Applications en plongée Exemple pratique Exercice


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