Calculateur du principe d'Archimède

Le principe d'Archimède énonce qu'un corps totalement ou partiellement immergé dans un fluide subit une poussée verticale ascendante égale au poids du fluide déplacé. Cette force se calcule en multipliant la masse volumique du fluide, le volume déplacé et l'accélération de la pesanteur. Cette relation simple explique pourquoi les navires flottent, les ballons montent, les objets immergés semblent plus légers et la masse volumique peut être mesurée à partir du poids apparent. Le volume déplacé correspond à la partie du volume de l'objet située sous la surface du fluide. Un solide totalement immergé déplace tout son volume extérieur, à condition que le fluide ne pénètre pas dans ses cavités internes. Un objet flottant s'enfonce jusqu'à ce que la poussée égale son poids. Pour un objet de masse volumique uniforme, la fraction immergée à l'équilibre est le rapport entre sa masse volumique et celle du fluide. Un bloc de bois de 600 kilogrammes par mètre cube dans l'eau douce flotte donc avec environ 60 pour cent de son volume immergé. Le calculateur compare aussi la poussée correspondant au volume déplacé saisi au poids d'un volume égal de l'objet. Une force nette ascendante positive signifie qu'un objet totalement immergé tend à remonter ; une valeur négative indique qu'il tend à couler. Des masses volumiques égales produisent une flottabilité neutre. Le calcul suppose des masses volumiques uniformes et utilise la pesanteur locale saisie pour les deux forces. Comme elle intervient dans les deux, elle s'annule dans le rapport de masses volumiques qui détermine la flottaison de base. La masse volumique du fluide dépend de sa composition, de sa salinité, de sa pression et de sa température. Celle de l'eau douce est souvent approximée à 1000 kilogrammes par mètre cube, mais sa valeur exacte varie avec la température. L'eau de mer est plus dense, généralement autour de 1025 kilogrammes par mètre cube. L'air est beaucoup moins dense et varie fortement avec l'altitude et la météo. Pour les bateaux, flotteurs ou structures creuses, la masse volumique de l'objet doit être sa masse totale divisée par son volume extérieur, y compris les espaces vides étanches. Ce modèle idéal n'inclut ni tension superficielle, ni portance hydrodynamique, ni bulles piégées, ni accélération du fluide, ni compressibilité, ni contact avec un récipient. La stabilité est également distincte de l'équilibre des forces verticales : un objet peut disposer d'une poussée suffisante pour flotter mais se renverser si son centre de gravité et son centre de carène créent un moment instable. Utilisez le résultat pour l'apprentissage et les premières estimations en mécanique des fluides. Les conceptions navales, de levage, de plongée et de récipients sous pression exigent des coefficients de sécurité adaptés, une géométrie précise, des cas de charge, les effets de surface libre et les normes d'ingénierie applicables.