APPLICATIONS

Le principe d’Archimède donne lieu à de nombreuses applications.

67. Lorsqu’un corps est plongé dans le liquide, il peut arriver trois choses : ou bien il se rend au fond du vase qui contient le liquide, ou bien il reste où on le place au milieu de la masse, ou enfin il flotte à la surface. Le premier cas arrive lorsque le corps, à égalité de volume, pèse plus que le liquide, ou, comme nous le dirons plus tard, lorsque sa densité est plus grande que celle du liquide. Le second cas se présente lorsque la densité du corps immergé et du liquide sont égales ; le troisième, lorsque celle du liquide est supérieure à celle du corps.

Dans les cours on réalise souvent ces trois cas de la manière suivante. On .prend trois vases V, V', V" (fig. 59). Dans le premier

Fig. Îi9.

V on met de l’eau ordinaire et on y abandonne un œuf qui va au fond du vase, parce que, la densité de l’eau étant moins grande que celle de l’œuf, la poussée subie par ce dernier est inférieure à son poids, et qu’il tombe en vertu de la différence des deux forces. Dans le vase V', on met de l’eau dans laquelle on a fait dissoudre du sel en quantité telle que la densité du liquide soit飫lftà celle de l’œuf. L’œuf, abandonné au milieu de la solution, reste où on le place, parce que le poids et la poussée se font équilibre. Enfin dans le vase V", on introduit de l’eau dans laquelle la proportion de sel a été augmentée, de manière à rendre la densité plus grande que celle de l’œuf. Un œuf, abandonné au milieu duliquide, remonteà la surface,parcequela poussée qu’il subit est supérieure à son poids. Lorsqu’il est en équilibre, il est

évident que la partie qui reste immergée déplace un volume liquide dont le poids est justement égal au poids deToeuf lout entier.

68, Le corps de Thomme, étant plus dense que l’eau, ne peut flotter au milieu d’elle sans faire de mouvements. Mais lorsqu’on augmente le volume d’eau déplacé sans changer sensiblement le poids du corps, on peut flotter sans faire de mouvements. C’est ce qui arrive lorsqu’on s’attache sous les bras des vessies pleines d’air ou des morceaux de liège, ou encore lorsqu’on se sert des ceintures de natation, qui ne sont autres que des sacs de caoutchouc gonflés d’air.

Les cadavres des noyés remontent à la surface de l’eau au , bout d’un certain temps, parce que la putréfaction produit des gaz qui gonflent les tissus et augmentent le volume du corps sans en changer sensiblement le poids.

69. On explique encore, au moyen du principe d’Archimède, le mécanisme à l’aide duquel les poissons peuvent descendre ou s'élever à volonté dans l’eau. Ces animaux possèdent presque tous une poche remplie d’air, placée dans l’abdomen, sous l’épine dorsale, et appelée vessie natatoire» Cette vessie peut être plus ou moins comprimée par le mouvement des côtes, et suivant le volume qu’elle occupe, le volume d’eau déplacé a un poids supérieur, égal ou inférieur à celui du poisson, ce qui fait que

ce dernier monte, reste en équilibre ^ ou descend au milieu du liquide.

70. liUflion. — Un appareil de \ physique appelé Ludion peut servir aussi à réaliser les divers cas du flottage des corps. Il se compose (tig. 60) d’un vase en verre presque rempli d’eau et fermé par une peau de vessie. Dans l’intérieur du liquide se trouve une petite figurine en émail suspendue au bout d’une boule de verre b qui est creuse et présente un petit trou a.

La quantité d’air laissée dans la boule est telle que le petit flotteur se soutienne au sommet du liquide. Mais, dès qu’on presse avec le pouce sur la membrane qui ferme l’éprouvette, l’air situé entre elle et le liquide est

Fij. 60 .

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comprimé; cot excès de pression se transmet par le liquide à Torifice a, et une norjvelle quantité d’eau entre dans la boule 6, en comprimant l’air situé à sa partie supérieure. Le flotteur devient alors plus lourd que le liquide déplacé et descend. Dès qu’on cesse d’appuyer sur la membrane, l’air delà boule, réagissant par sa force élastique, chasse l’excès d’eau, et la figurine remonte. On peut, par une pression ménagée, faire entrer ce qu’il faut de liquide pour maintenir la figurine en équilibre au milieu de l’eau.

71. IVaTires. Bateaux. — Les navires ct les bateaux dont on se sert pour effectuer des transports par eau sont des corps flottants que soutient la poussée du liquide. Un navire s’enfonce dans l’eau jusqu’à ce qu’il déplace un poids d’eau égal à son propre poids. Aussi s’enfonce- t-il d’autant plus que son chargement est plus considérable.

Lorsque nos marins ont à porter au delà des mers des chargements de marchandises, s’ils ne trouvent pas, après avoir déchargé ces marchandises, de nouvelles matières à rapporter en France, ils sont obligés de lester leur navire, c’est-à-dire d’emplir la cale avec une quantité plus ou moins grande de corps lourds, sable, cailloux, galets, etc.

Lorsqu’un navire doit effectuer son voyage, partie par mer, partie dans un fleuve, il doit être chargé de manière à ne pas trop s’enfoncer dans l’eau douce. Si on le chargeait seulement en vue de son parcours dans la mer, comme l’eau de mer est plus dense que l’eau douce, le navire pourrait sombrer en arrivant dans le fleuve.

72. On a souvent appliqué le principe d’Archimède pour opérer le sauvetage d’objets submergés, comme les débris d’un vaisseau. Parmi les moyens employés, nous citerons le suivant, qui consiste à attacher à ces débris des tonneaux pleins d’eau dont l’ouverture est en dessous ; puis, avec des pompes et des tuyaux flexibles, on refoule de l’air dans l’intérieur des tonneaux. Cet air chasse l’eau et les tonneaux devenant moins lourds que le volume d’eau qu’ils déplacent, la poussée les soulève et les amène à la surface, ainsi que les objetsauxqucls ils ont été attachés.