Calculateur de poussée d'Archimède
Ce calculateur de poussée d'Archimède détermine la force ascendante qu'un fluide exerce sur un objet immergé grâce au principe d'Archimède, F = ρ · V · g. Saisissez la masse volumique du fluide (kg/m³) et le volume immergé de l'objet (m³), et vous obtenez la poussée d'Archimède en newtons ainsi que la masse de fluide déplacé en kilogrammes. Utilisez-le pour vérifier si un objet flottera ou coulera, pour dimensionner la flottabilité de bateaux et de pontons, ou pour résoudre des exercices de physique. L'eau est préréglée à 1000 kg/m³, mais vous pouvez modéliser l'eau de mer, l'huile ou tout autre fluide en quelques secondes.
Comment calculer la poussée d'Archimède
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1
Saisir la masse volumique du fluide
Indiquez la masse volumique du fluide environnant en kilogrammes par mètre cube. L'eau douce avoisine 1000 kg/m³ et l'eau de mer environ 1025 kg/m³.
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2
Saisir le volume immergé
Donnez le volume de l'objet réellement sous l'eau, en mètres cubes. Pour un objet entièrement immergé, il correspond à son volume total.
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3
Lire la poussée d'Archimède
L'outil multiplie masse volumique × volume × 9,81 et affiche la force ascendante en newtons, ainsi que la masse de fluide déplacé en kilogrammes.
La formule
Le principe d’Archimède énonce que la poussée d’Archimède est égale au poids du fluide déplacé par un objet immergé :
- F = ρ · V · g
où F est la poussée d’Archimède en newtons (N), ρ (rho) la masse volumique du fluide en kg/m³, V le volume immergé en m³ et g l’accélération de la pesanteur, prise égale à 9,81 m/s². La masse de fluide déplacé est tout simplement m = ρ · V, et son poids (ρ · V · g) correspond exactement à la poussée vers le haut que subit l’objet.
Exemple résolu
Un récipient hermétique dont le volume immergé est de 0,05 m³ se trouve dans de l’eau douce (ρ = 1000 kg/m³) :
F = 1000 × 0,05 × 9,81 = 490,5 N
La masse d’eau déplacée vaut 1000 × 0,05 = 50 kg. Si le récipient pèse lui-même moins de 50 kg, les 490,5 N vers le haut dépassent son poids et il flotte ; s’il pèse davantage, il coule.
Poussée d’Archimède dans les fluides courants (V = 0,05 m³)
| Fluide | Masse volumique (kg/m³) | Masse déplacée (kg) | Poussée d’Archimède (N) |
|---|---|---|---|
| Air | 1,2 | 0,06 | 0,59 |
| Huile végétale | 920 | 46,0 | 451,3 |
| Eau douce | 1000 | 50,0 | 490,5 |
| Eau de mer | 1025 | 51,25 | 502,8 |
| Glycérine | 1260 | 63,0 | 618,0 |
Les fluides plus denses poussent plus fort, et c’est pourquoi l’on flotte plus facilement dans la mer Morte, très salée, que dans un lac d’eau douce.
Pièges à éviter
- Volume vs volume immergé. Pour un objet partiellement flottant, n’utilisez que la partie située sous la surface, pas l’objet entier.
- Unités mélangées. Gardez la masse volumique en kg/m³ et le volume en m³. Un litre vaut 0,001 m³, donc un objet de 50 L a un volume de 0,05 m³.
- Flotter ou couler. La poussée seule ne tranche pas : comparez la poussée d’Archimède au poids de l’objet (sa propre masse × g).
- Choix de la pesanteur. Cet outil utilise g = 9,81 m/s² ; sur la Lune (≈1,62 m/s²), le poids et la poussée diminuent ensemble.
Questions fréquentes
La poussée d’Archimède est égale à la masse volumique du fluide multipliée par le volume immergé et par la pesanteur : F = ρ · V · g, avec g = 9,81 m/s². Saisissez la masse volumique en kg/m³ et le volume en m³, le résultat est en newtons.
Comparez la poussée d’Archimède au poids de l’objet (sa masse × 9,81). Si la poussée est supérieure, il flotte ; si le poids est supérieur, il coule ; s’ils sont égaux, il reste en équilibre (flottabilité neutre).
Utilisez 1000 kg/m³ pour l’eau douce et environ 1025 kg/m³ pour l’eau de mer. Le calculateur est préréglé sur l’eau douce à 1000 kg/m³, valeur que vous pouvez modifier pour modéliser n’importe quel fluide.
Divisez les litres par 1000. Par exemple, 50 litres = 0,05 m³ et 1 litre = 0,001 m³. Conservez le volume en mètres cubes pour qu’il s’accorde avec l’unité de masse volumique kg/m³.
Non. Le calcul s’effectue entièrement dans votre navigateur. Vos valeurs de masse volumique et de volume ne quittent jamais votre appareil et rien n’est journalisé ni transmis.
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