Comment un sous-marin s'émerge ou s'immerge ?

« DEBUT J’ai choisi d’étudier le fonctionnement du sous-marin et sa façon de s’émerge ou s’immerge, j’ai pris ce sujet car nous parlions de sous-marin avec un ami qui d’après lui se déplacé uniquement avec des moteurs.

Cette possibilité me semblait peu possible et je me suis renseignée, cela m’a énormément intéressée, j’ai pu voir l’accroche au programme de physique-chimie.

Avant d’étudier la poussée d’Archimède et les conséquences chez les sous-marins due à cette force, on peut se demander pourquoi un fluide exerce une force dirigée vers sa surface sur tout corps immergé.

Il faut donc se remémorer la notion de pression hydrostatique.

La pression d’un fluide augmente avec la profondeur, ainsi la pression qui s’exerce sur le dessus d’un corps immergé (orienté vers le bas) sera plus faible que celle qui s’exerce sur le dessous (orientée vers le haut).

La résultante de ces pressions hydrostatiques est une force orientée vers le haut, la poussée d’Archimède.

Autrement dit, la poussée d’Archimède vient du fait que la pression exercée sur la base d’un corps immergé est toujours plus importante que la pression exercée sur son sommet.

La force de pression qui pousse le corps vers le fond est toujours plus faible que celle qui le pousse vers le haut.

La poussée d’Archimède se calcule selon la formule suivante : π = ρ fluide x V fluide déplacé x g Un corps immergé va subir en plus de la poussée d’Archimède, le poids, force orientée vers le bas.

Le poids va donc s’opposer à la poussée d’Archimède.

Pour déterminer si un corps coule ou flotte il faut calculer la somme vectorielle de ces forces.

On nomme p, le poids en Newton et P A la poussée d’Archimède dans la même unité.

On distingue ainsi 3 cas : • p > P A , le poids est supérieur à la poussée d’Archimède, la résultante est donc une force orientée vers le bas, le corps coule vers le fond.

• p < P A , la poussée d’Archimède est supérieure au poids, la résultante est donc une force orientée vers le haut, le corps remonte à la surface et flotte.

• p = P A , le corps reste immobile.

En effet on rappelle que si la somme des forces s’exerçant sur un corps est nulle, le corps est soit immobile, soit en mouvement rectiligne uniforme.

Le corps est ici à l’arrêt car il n’est pas dans le vide mais dans l’eau (ce qui implique des forces de traînée hydrodynamique lors du déplacement qui tendent à rendre immobile le corps.

Maintenant passons à l’application numérique. La formule pour calculer le poids d’un corps de masse m est : p = m.g avec, • p en N • m la masse en kg • g l'accélération de pesanteur en m/s² (sur Terre elle vaut environ 9,81 m/s²) Pour conclure, la poussée d'Archimède est une force s'exerçant sur tous les corps immergés dans un fluide, orientée vers le haut, proportionnelle au volume immergé du corps, à la masse volumique du fluide et à l'accélération de la pesanteur. On a cherché à mettre en évidence la poussée d'Archimède.

Nous avons précédemment isolé 3 cas: le corps flotte, le corps reste à une profondeur constante, le corps coule.. »