Objectif : Ce cours présente toutes les lois physiques nécessaires pour la compréhension des cours sur l'anatomie, les accidents et le matériel.
Expériences
Stab gonflé
en mer
Stab et poumon vide
en mer
Stab et poumon vide
en lac
on constate que dans un lac, pour le même poids, on coule beaucoup plus rapidement. Le seul paramètre qui ait changé est la densité de l'eau. Cette densité a donc une influence sur la flottabilité.
Le théorème d'Archimède
Tout corps plongé dans liquide reçoit une poussée (F) verticale de bas en haut égale au poids du volume du liquide déplacé par ce corps.
Dans un souci de simplification, la poussée d'Archimède sera exprimé en Kg *
PArchi = V x r PArchi : Poussée d'Archimède en Kg
V : volume du liquide déplacé en Litre
r : masse volumique du liquide (r eau = 1Kg/l)
(V x r = poids du liquide)
Règle
- Si la "poussée" est supérieure au poids de l'objet, l'objet flotte. (flottabilité positive)
- Si la "poussée" est inférieure au poids de l'objet, l'objet coule. (flottabilité négative)
- Si la "poussée" est égale au poids de l'objet, l'objet est en équilibre. (flottabilité nulle)
Le poids apparent
Dans un souci de simplification, le poids sera exprimé en Kg *
Ce poids permet de connaître le comportement de l'objet dans l'eau :
- si le poids apparent est positif, l'objet coule
- si le poids apparent est négatif, l'objet flotte
Poids apparent = poids réel - poussée d'Archimède Poids apparent : poids que l'on a dans l'eau en Kg
Poids réel : poids que l'on a hors de l'eau en Kg
Exemple
Paul a une lampe de plongée qui pèse 3,5 kg. son volume est de 3 l. Comment se comporte cette lampe dans l'eau douce ?
Poussée = 3 x 1= 3 Kg, la poussée est inférieure à son poids, donc la lampe coule
Paul pèse 70 Kg, il occupe un volume avec sa combinaison de 75 l à 3 m. Combien de plomb doit-il utiliser pour être en équilibre dans l'eau douce, dans l'eau de mer ?
- poussée en eau douce : 75 x 1 =75 kg, il faut donc qu'il rajoute 5 kg
- poussée en eau de mer : 75 x 1,03 =77,25 kg, il faut donc qu'il rajoute 7,25 kg
conclusion
On constate que la flottabilité dépend de différents éléments :
- 1. Le volume du plongeur qui est variable
- Le volume de la combinaison diminue avec la profondeur
- Le gilet de stabilisation
- Les poumons (ballast)
- Le volume de la bouteille (12l - 13,5l - 15l)
- 2. Le poids réel
- Le poids du plongeur
- Le poids de la bouteille (ex : 17,4 kg)
- La consommation de l'air le fait varier de 2 à 3 Kg
- Le nombre de plomb permet de régler notre flottabilité
* Pour les puristes :
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| Auteur : Eric Maufront MF1 |