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Pourquoi les bateaux en métal flottent-ils ?

11/05/2014
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Il semble logique de dire que la flottabilité d’un objet dépende de son poids. Mais c’est faux. L’important, c’est sa masse volumique : le poids de l’objet divisé par son volume. La masse volumique de l’eau est d’exactement un kilogramme par litre !

La masse volumique, c’est ce qui permet de flotter ou de couler. Essaie avec n’importe quel objet, tu arriveras toujours au même résultat. Si un objet a une masse volumique plus grande que l’eau (par exemple 2 kilogrammes par litre), eh bien cet objet coule ! Si un objet a une masse volumique plus petite que l’eau, il flotte. Et si un objet a exactement la même masse volumique que l’eau, soit exactement un kilogramme par litre ? Il restera juste sous la surface, sans vraiment flotter ni couler !

Revenons à notre bateau. Le bois flotte, on peut donc s’attendre à ce qu’un bateau en bois flotte... Mais un bateau en métal ? Le métal a une masse volumique plus grande que l’eau. Donc il coule (tu peux jeter dans un lac une pièce de monnaie en métal si tu veux vérifier ça). Qu’est-ce qui empêche un bateau de métal de couler ? Il ne faut pas calculer la masse volumique du métal seulement. Il faut aussi calculer la densité de tout ce qu’il y a à bord du bateau : les moteurs, la cargaison, les passagers... et l’air ! Oui, il faut ajouter dans le calcul l’air qui est à l’intérieur du bateau ! Et c’est justement à cause de l’air que le bateau flotte... L’air, qui est très léger, peut facilement occuper un très gros volume. C’est pourquoi par exemple un ballon flotte très bien. En construisant un bateau, on s’arrange toujours pour qu’il y ait un gros volume d’air à l’intérieur. Résultat : la masse volumique totale du bateau, avec tout ce qu’on trouve à bord, est toujours plus petite qu’un kilogramme par litre, même si la coque est faite de métal.

Le truc pour faire flotter un bateau, c’est de ne jamais perdre cet air. Souviens-toi du Titanic... Après la collision avec l’iceberg, l’eau entrait dans le bateau et remplaçait ainsi l’air qui s’y trouvait. Le Titanic prenait de plus en plus d’eau et perdait de plus en plus d’air. Sa masse volumique totale augmentait dangereusement. Et quand cette masse volumique a dépassé la limite d’un kilogramme par litre, le bateau a coulé.





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