Pourquoi le bateau flotte-t-il alors que le caillou coule ?

Pourquoi les bateaux flottent et les cailloux coulent

La capacité d’un objet à flotter ou à couler dépend de sa densité par rapport à celle du fluide dans lequel il est immergé. La densité est définie comme la masse d’un objet par unité de volume.

Flottabilité des bateaux

Les bateaux restent à flot grâce au principe d’Archimède. Ce principe stipule que tout corps immergé dans un fluide subit une force ascendante égale au poids du fluide déplacé par le corps.

Dans le cas d’un bateau, la coque creuse contient de l’air, qui est beaucoup moins dense que l’eau. Lorsque le bateau est immergé dans l’eau, il déplace une quantité d’eau équivalente à son volume. Cependant, le poids de l’air déplacé est bien inférieur à celui de l’eau déplacée.

Par conséquent, la force ascendante (poussée d’Archimède) exercée sur le bateau est supérieure à son poids. Cette force ascendante maintient le bateau à la surface de l’eau.

Les cailloux coulent

Contrairement aux bateaux, les cailloux sont plus denses que l’eau. Lorsqu’un caillou est immergé dans l’eau, il ne déplace pas un volume d’eau équivalent à son propre volume. En effet, le caillou lui-même occupe de l’espace dans l’eau.

Par conséquent, le poids du caillou est supérieur à la force ascendante exercée par l’eau déplacée. Cela entraîne une force nette vers le bas qui fait couler le caillou.

Conclusion

La flottaison d’un bateau dépend de la différence de densité entre l’air dans sa coque et l’eau qu’il déplace. La poussée d’Archimède résultante maintient le bateau à la surface. En revanche, les cailloux sont plus denses que l’eau et coulent en raison d’une force nette vers le bas résultant d’un faible déplacement d’eau.