Narduccio a écrit :
Lampsaque a écrit :
[une autre façon beaucoup plus rase-motte de dire cela : la poussée d’Archimède, ce n’est pas très difficile à comprendre, pas très difficile à expliquer à un enfant, pas très difficile à observer, et il n’y a pour ainsi dire rien à calculer.
Il m'arrive lors de discussions de poser un simple problème que j'ai découvert dans un livre qui répertoriait des énigmes scientifiques. Si la poussée d'Archimède est si facile à appréhender, je me demande comment cela se fait que 80% des gens se trompent. Voici le problème, imaginons une piscine assez grande pour qu'on puisse s'y tenir dans un canoé. Dans ce canoé, il y a un grand rocher, et on décide de le mettre dans l'eau de manière à ce qu'il soit entièrement immergé. A votre avis, le niveau de la piscine va monter ou baisser. Si la poussée d'Archimède vous est familière, la réponse est évidente.
Eh bien, la réponse est évidente si la masse volumique du rocher est égale à celle de l'eau de la piscine (ce qui, étant donné ce qu'est un rocher, est peu probable) : le niveau va alors rester le même.
Si, comme on peut le penser, sa masse volumique est supérieure à celle de l'eau de la piscine, la réponse n'est pas évidente. Cela ne prouve donc pas grand chose contre la facilité d'appréhender la notion de poussée d'Archimède.
Le rocher dans la piscine va déplacer une quantité d'eau X. Le canoé, qui déplaçait une quantité d'eau va en déplacer Y de moins, avec Y > X. Il va donc sortir de l'eau, ce qui va faire baisser le niveau de l'eau plus qu'il n'a monté du fait de l'immersion du rocher. Le niveau baisse donc.
Plus intuitivement : imaginons une bille d'un métal inouï tel que, la bille dans le canoé, le canoé est presque immergé. Imaginons que le volume du canoé est énorme par rapport à celui de l'eau : la moitié. Et imaginons que le poids du canoé lui-même est presque nul.
La bille dans le canoé, le canoé est presque immergé, et le niveau de l'eau est très haut : à deux mètres du fond de la piscine.
Plongeons maintenant la bille dans la piscine. Le canoé sort presque complètement de l'eau. Le niveau de l'eau baisse donc considérablement.
Ce qui est égarant dans les données du problème (et qui ne prouve donc pas grand chose contre la difficulté à appréhender la poussée d'Archimède) c'est la notion de
grand rocher dans un canoé.
C'est plus ou moins impossible un grand rocher dans une embarcation aussi étroite et instable qu'un canoé. Comme on ne parvient pas à intuitionner la donnée de départ, on est gêné. Par ailleurs, le volume d'un canoé est négligeable par rapport à celui d'une
piscine. Bref, dans des conditions réelles, on n'observerait rien.
Tandis qu'avec mon énoncé, ça se laisse assez facilement intuitionner, et je pense que pas mal de gens donneraient la bonne réponse.