La question : pourquoi un caillou coule alors qu’un bateau, beaucoup plus lourd flotte ?

C‘est une question de densité et de poussée d’Archimède.

Un caillou est compact : il une masse importante pour son volume.

S’il était aussi gros que le bateau, il serait beaucoup plus lourd que ce dernier.

La poussée d’Archimède:

un objet ayant une masse est attiré par la Terre : c’est ce qu’on appelle le POIDS de l’objet. Le poids dépend de la masse entière de l’objet.

L’eau va pousser sur un objet (elle « résiste » à cet objet, c’est pourquoi il est plus difficile de marcher dans l’eau que dans l’air) et l’empêche de s’enfoncer : c’est la poussée d’Archimède.

En s’enfonçant, l’objet déplace une certaine quantité d’eau (puisqu’il prend sa place). La poussée d’Archimède dépend de la masse de cette quantité d’eau déplacée et donc du volume de l’objet.

Si la poussée d’Archimède est plus forte que le poids de l’objet, il flotte.

Si la poussée d’Archimède est moins forte que le poids de l’objet, il coule.

En fait, cela revient à comparer la masse de l’objet (en tenant compte de son volume) avec la masse d’un même volume d’eau : ce qu’on appelle la densité.

La densité

densité d’un caillou = 1,5 donc il coule

densité de la glace =0,91 donc elle flotte

on dit toujours que l’huile est plus légère que l’eau mais ce n’est pas tout à fait vrai : prenez 1 bidon de 10 litres d’huile, il sera plus lourd qu’une simple bouteille d’1 litre d’eau. Et pourtant, les 10 litres d’huile flotteront sur l’eau…

Pour savoir qui flotte sur qui, il faut comparer la masse d’un même volume.

Par exemple, 1 litre d’eau pèse environ 1 kg alors qu’1 litre d’huile d’olive pèse 0,914 kg donc 1 litre d’huile est plus léger qu’1 litre d’eau : l’huile flotte sur l’eau.

Pour savoir si un objet flotte, on doit mesurer sa densité

La densité de l’eau pure est de 1.

Si la densité de l’objet est inférieure à celle de l’eau (c’est-à-dire inférieur à 1), alors l’objet flotte.

Si la densité de l’objet est supérieur à celle de l’eau (c’est-à-dire supérieure à 1) alors l’objet coule.

L‘expérience : un petit coktail ?

Plus un liquide est sucré, plus il est dense.

Le principe du coktail à étage est simple : on verse en premier les liquides les moins denses (donc ceux qui contiennent le plus d’eau) puis on ajoute tout doucement les liquides de plus en plus denses en les faisant couler le long d’une cuillère.

Par exemple : : jus de cranberries, nectar d’abricot et sirop de mûre.