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TPE FLOTTABILITE (I)

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by

James Clavie

on 2 April 2015

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Transcript of TPE FLOTTABILITE (I)


Introduction
La flottabilité :
un phénomène que l'on observe tous les jours.
Notion de flottabilité
Flottabilité des bateaux
Flottabilité chez les êtres vivants
Sources
LA FLOTTABILITE
Qu'est ce qui s'oppose à un corps dans l'eau?
1. Notion de flottabilité
2. La flottabilité des bateaux
3. La flottabilité des êtres vivants



La poussée d'Archimède

Tout corps plongé dans un fluide au repos entièrement mouillé par celui-ci en traversant sa surface libre, subit une force verticale dirigée de bas en haut et opposée au poids du volume du fluide déplacé
.

Définition
C’est une
force
résultant de la poussée de l’eau, subie par le volume immergé d’un corps, opposé au poids total de ce même corps.
Principe
Mise en situation
Expérience
Bien que les navires modernes aient une structure en métal bien plus dense que l'eau, leur densité moyenne est faible car il contiennent de l'air dans la cale.

Pour qu'un navire soit stable il faut qu'il remplisse certaines conditions:
le poids du navire doit être

égal
à la poussée d'Archimède
le centre de gravité doit se trouver
au dessous
du métacentre de carène
Un voilier possède au fond de sa coque une
quille très lourde
qui place le
centre de gravité sous le centre poussée
. On obtient en conséquence deux forces opposées.
Chez l'homme
Principe
La flottabilité
n’est pas
un équipement suffisant à sauver la vie.
Mise en situation

Le corps de l'homme est 
légèrement plus lourd
que l’eau. La flottabilité dépend de la répartition :

- des os (densité: 1,8)
- des muscles (densité: 1,05)
- de la graisse (densité: 0,95)

Chez les animaux

Chez le canard
Chez les poissons
Chez l'ours polaire
Chez le canard, Leur corps ont la particularité de contenir un certains nombre de
"vides"
ce qui
réduit leur poids

par rapport au
volume
.
Certains de leurs os referment de l'air et ces réservoirs d'air ont un effet pneumatique dont les oiseaux profitent.
La
flottabilité
est assurée par la
vessie
natatoire. Cet organe est une glande génératrice et absorbante de gaz formant une
poche ventrale
.
Sa
graisse
et sa
fourrure
lui confèrent une flottabilité positive et il se maintient en surface sans efforts.
-On pèse le bouchon de liège. On note ensuite sa masse.

-On le met dans une éprouvette. On calcule le volume déplacé puis la poussée d'Archimède.

-On répète l'opération avec le morceau de cuivre.
Quelques ouvrages
Des sites internet
L'aide d'adultes maîtrisant le sujet
Les sous-marins
Un sous-marin flotte grâce à ses
ballasts
, des réservoirs d'eau de grande contenance. Ils sont destinés à être remplis ou vidangés d'eau de mer afin d'optimiser la navigation.
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