Pourquoi un clou en acier coule-t-il alors qu'un bateau flotte sur l'eau ?

Pourquoi un clou en acier coule-t-il alors qu’un bateau flotte sur l’eau ?

La capacité d’un objet à flotter ou à couler dans l’eau repose sur un principe fondamental de la physique appelé poussée d’Archimède.

Poussée d’Archimède

La poussée d’Archimède est une force ascendante exercée sur tout objet immergé dans un fluide (liquide ou gaz). Cette force est proportionnelle au volume du fluide déplacé par l’objet.

Flottabilité

Un objet flotte sur l’eau si la poussée d’Archimède agissant sur lui est supérieure à son poids. Le poids d’un objet est la force de gravité qui agit sur lui.

Un clou en acier coule

Un clou en acier a un petit volume et déplace donc une faible quantité d’eau. La poussée d’Archimède agissant sur le clou est donc inférieure à son poids. Par conséquent, le clou coule.

Un bateau flotte

Un bateau, contrairement à un clou, a un grand volume et déplace une quantité importante d’eau. La poussée d’Archimède agissant sur le bateau est donc considérablement plus élevée que son poids. Cela permet au bateau de flotter sur l’eau.

Volume et densité

Le volume est un facteur déterminant dans la flottabilité. Les objets plus volumineux déplacent plus d’eau et ont donc une plus grande poussée d’Archimède. La densité, qui mesure la masse d’un objet par unité de volume, joue également un rôle. Les objets moins denses ont une poussée d’Archimède plus élevée pour le même volume, ce qui les rend plus susceptibles de flotter.

Conclusion

La différence de flottabilité entre un clou en acier et un bateau est due à la différence de volume d’eau qu’ils déplacent. Le grand volume d’un bateau crée une poussée d’Archimède suffisamment importante pour contrebalancer son poids, permettant à celui-ci de flotter sur l’eau. En revanche, le petit volume d’un clou entraîne une faible poussée d’Archimède, ce qui le fait couler.