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Véronique Savalli-Mesnil
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(photos et textes)

Une bouteille à la mer !

(ou importance du poids du volume d’eau déplacée)

Cette expérience de physique amusante est très facile à réaliser par des enfants.

Matériel

  • une bassine d’eau
  • une petite bouteille plastique avec un bouchon

Expérience

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La bouteille est vide.

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La bouteille est partiellement remplie.

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La bouteille est pleine d’eau.

Mets dans l’eau une petite bouteille plastique remplie d’air. Tu peux constater qu’elle flotte. Mets une certaine quantité d’eau dans la bouteille plastique et regarde maintenant si la bouteille flotte ou pas. Trouve la quantité d’eau qu’il faut mettre dans la bouteille pour qu’elle coule.

Que se passe-t-il ?

logo-physique-ludiqueTu as sans doute constaté que tu as du quasiment remplir la bouteille dans son intégralité pour la voir couler. Lorsque tu remplis la bouteille d’eau, tu modifies à la fois le poids de l’objet et à la fois le volume d’eau déplacé (car la bouteille s’enfonce plus ou moins dans l’eau). Au moment critique où tu as juste mis la quantité d’eau pour laquelle la bouteille coule, le poids de la bouteille est égal exactement à la poussée d’Archimède.Le poids de la bouteille remplie d’eau est quasiment égale à au poids de l’eau contenue dans la bouteille (car le poids du plastique est négligeable devant celui de l’eau).

Cette expérience met en évidence que la poussée d’Archimède est égale au poids du volume d’eau déplacé par l’objet immergé.

Toutes ces expériences ont permis de mettre en évidence l’existence de la poussée d’Archimède dans un liquide : l’eau. De manière générale, lorsque l’on immerge un objet dans un fluide, cet objet subit des forces de pression de la part du fluide environnant, et la résultante de ces forces de pression est appelée la Poussée d’Archimède. Un « fluide » peut désigner du liquide ou du gaz. La poussée d’Archimède s’exerce don également sur un corps immergé dans un gaz.

C’est la poussée d’Archimède qui permet l’existence de ballons ascentionnels, de montgolfières….

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