CAS DES CORPS FLOTTANTS

Troisième expérience. — Lorsque le corps solide est plus dense que le liquide dans lequel il est plongé, il pénètre entièrement dans le liquide, et les deux expériences précédentes montrent les phénomènes qui se produisent dans ce cas. Mais quand la densité du corps est moindre que celle du liquide, il ne s’enfonce que d’une certaine quantité dans ce dernier, c’est-à-dire que si on l’abandonne lentement à luimême, il pénètre graduellement dans le fluide jusqu’à ce que son poids soit neutralisé par la poussée du liquide déplacé. A ce moment le corps est en équilibre : on dit alors qu’il flotte. Or, la première

condition de cet équilibre, c’est que le corps doit s’enfoncer jusqu’à ce qu’il déplace un volume de liquide qui pèse autant que lui.

Voici comment je démontre cette égalité (fig. 2).

Après avoir placé les cales sous les plateaux de la balance, j'établis sur le plateau de droite le même système que dans les expériences précédentes, à l’exception que le corps suspendu en C est une sphère creuse en cuivre. Sur le plateau de gauche je place un vase cylindrique de verre B, monté sur un pied destiné à le placer à une hauteur convenable. Ce vase porte deux tubulures latérales : l’une m soutient un tube indicateur du niveau ; l'autre n est munie d’un robinet d’écoulement r. On verse de l'eau dans le vase B jusqu’à une certaine hauteur qu’il s’agit de bien définir. A cet

On replace les cales sous les plateaux, puis on détache le corps C de la tige S et on le descend lentement dans le vase B, en le tenant par le fil de suspension, et finalement on l’abandonne à lui-même. Ce corps flotte bientôt en s’enfonçant d’une certaine quantité dans le liquide, et en déterminant une élévation du niveau dans le vase B et dans le tube h : or, le reste de l’expérience consiste à rétablir exactement le niveau primitif.

Pour cela, on ouvre le robinet r et on laisse écouler l’eau jusqu’à ce que le niveau affleure de nouveau la pointe métallique dans le tube h. Si cet affleurement est réalisé identiquement dans les deux cas, on peut affirmer qu'un volume d’eau égal à 1a partie immergée du corps C, est passé du système de gauche dans le système

effet, la tubulure m porte un tube vertical h, communiquant avec le vaseB, et élargi dans sa partie supérieure, afin d’avoir dans cette partie du tube une surface liquide plane d’une étendue suffisante. Le tube h est fermé imparfaitement par un bouchon traversé par une tige métallique terminée en pointe à sa partie inférieure 1 .

Lorsqu’on verse de l'eau dans cet appareil, le niveau s’élève à la même hauteur dans le vase

de droite; par contre, le corps C, qui faisait primitivement partie du système de droite, se trouve actuellement dans celui de gauche, et si, comme ou l’a avancé, la flottaison du corps n’a lieu qu’autant qu’il déplace un volume d’eau qui pèse autant que lui, l’équilibre de la balance ne doit pas être troublé par cette substitution. En effet, lorsqu’on retire les cales, on reconnaît que l’équilibre de la balance subsiste toujours.

B, et dans le lube/i, fi g. 2. — Appareil pour ta démonstration du principe d'Archimède Or, dans cet état

et on s’arrange tout dans lc cas des cor P 5 n ° Uants - de la balance, si

d’abord pour verser

assez de liquide pour que le niveau immerge faiblement la pointe métallique. 11 reste ensuite à bien repérer le niveau d'eau.

Dans ce but, on ouvre le robinet de manière à laisser écouler lentement l’excédant de liquide, et cela jusqu’à ce que la pointe métallique affleure exactement la surface de l’eau dans le tube h. Pendant cet écoulement, l'excédant d’eau se rend dans l’un des godets du système de droite, godet que l'on remplace ensuite par son voisin vide, à l’aide d’une rotation de 1 80° de l’armature qui les porte. C’est lorsque tout est disposé comme je viens de le dire, qu'on réalise l'équilibre de la balauce; et si on désigne par D le poids du système de gauche, par D le poids du système de droite, on a évidemment

1 Cette tige doit être' légèrement graissée afin d'empêcher

on désigne par p le poids du corps C, et par x celui du liquide déplacé, les résultantes des forces des systèmes de gauche et de droite sont respectivement

(D-f-p — x) et (D' — p + x' 1 ,

et comme l’expérience prouve qu’on a

tü — x) = + x ),

on déduit en vertu de (c)

ce qu’il fallait démontrer.

Georges Suie.

l’adhérence de l’eau. Il est inutile d’ajouter que ces expériences nécessitent quelques précautions que sauront prendre toutes les personnes habituées aux manipulations.

l’exposition