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.: La flottabilité : introduction :.

Pourquoi la bouteille semble-t-elle moins lourde dans l'eau ? Pourquoi le plongeur se sent-il lui-même plus léger une fois immergé ? Les notions que nous allons aborder permettent de répondre à ces questions et d'aborder les techniques de lestage et d'équilibrage du plongeur. Ces techniques sont essentielles car un bon équilibre dans l'eau augmentera le plaisir ressenti en plongée et vous permettera de vous concentrer sur le principal : la faune et la flore.

Mise en évidence :

flottabilité

 

Soit un cube indéformable creux en plastique d'un volume de 1 litre et d'un poids négligeable. On verse dans ce cube 500 g de sable et on l'immerge : on observe que le cube flotte sur l'eau. On rajoute 500 g de sable supplémentaire : le cube est en équilibre dans l'eau. Si on ajoute encore 500 g de sable, alors le cube coule.

Ce phénomène est lié a ce qu'on appelle la poussée d'Archimède

 

 

.: La poussée d'Archimède : énoncé :.

Tout corps plongé dans un fluide subit de la part de celui-ci une poussée verticale dirigée de bas en haut égale au poids du volume du fluide déplacé.

Ainsi dans notre exemple ci-dessus, le cube subit une force qui augmente au fur et à mesure qu'il s'enfonce dans l'eau. Lorsque le cube est totalement immergé, cette force est égale au poids du volume d'eau que le cube a déplacé, soit 1 litre d'eau, soit 1 kg.

.: Poids apparent et flottabilité :.

Lorsque le plongeur s'immerge, cela met en jeu 2 forces qui s'opposent : son poids réel, qui a tendance à le faire couler, et la poussée de l'eau, aussi appelée la poussée d'Archimède. Le poids du plongeur est appelé son poids apparent, il est égal au poids réel du plongeur, diminué de la poussée d'Archimède.

poussée d'Archimède

 

 

 

Poids apparent = Poids réel - poussée d'Archimède

 

 

 

 

C'est son poids apparent qui détermine la flottabilité du plongeur dans l'eau :

Profondeur P atmospherique P relative
0 1 bar 0 bar
10 1 bar 1 bar
15 1 bar 1.5 bar
20 1 bar 2 bars

 

.: Applications à la plongée :.

Le plongeur jouera sur différents éléments pour faire varier sont poids apparent et ainsi s'équilibrer dans l'eau :

- Le lestage permet d'augmenter son poids apparent (il augmente sensiblement le poids réel sans beaucoup faire varier le volume d'eau déplacé).

- Le gilet stabilisateur permet en le gonflant d'augmenter le volume d'eau déplacé sans faire varier le poids réel du plongeur. Son poids apparent diminue donc et cela permet au plongeur de s'équilibrer à toute profondeur ou de remonter.

- Le poumon ballast agit de la même façon que le gilet : lorsque le plongeur gonfle ses poumons, il diminue son poids apparent et inversement.

 

D'autres éléments agissent sur la flottabilité :

- Le poids de la bouteille qui agit comme un lest. A noter que le poids réel de la bouteille diminue au cours de la plongée (consommation d'air), en fin de plongée la bouteille est plus légère d'environ 3 kg. Il faut donc en tenir compte lors du lestage. De même le lestage devra être adapté au type de bouteille, une bouteille en alu étant plus légère qu'une bouteille acier.

- La combinaison agit comme une "bouée" en augmentant le volume du plongeur sans en faire varier significativement le poids réel. Donc plus un plongeur porte une combinaison épaisse, plus son lestage sera important. A noter que le volume de la combinaison diminue avec la profondeur (la combinaison s'écrase) et donc que le plongeur est plus lourd au fond.

- La densité de l'eau. L'eau de mer est plus dense que l'eau douce, la poussée d'Archimède est donc plus importante en mer qu'en eau douce. Ainsi 1 litre d'eau douce pèse 1 kg, 1 litre d'eau de mer environ 1.024 kg et 1 litre d'eau de mer à forte salinité (Mer Rouge) 1.035 kg. Ce paramètre doit donc être pris en compte lors du choix du lestage.

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Coup de Pouce Plongée - Copyright © Pascal Moreau 2005

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