Si quelqu’un jette un pied de biche dans l’océan, il coule, mais un navire, qui a un poids plusieurs fois supérieur à celui d’un pied de biche, parvient à flotter dans l’eau. Ce phénomène intéressant connu sous le nom de flottabilité est la raison pour laquelle les bateaux flottent. Les propriétés de flottabilité ont été décrites pour la première fois par le mathématicien grec Archimède, dans ce que nous appelons maintenant le principe d’Archimède. Ce principe stipule que tout objet, totalement ou partiellement immergé dans un fluide, est soutenu par une force égale au poids du fluide déplacé par l’objet.
On dit qu’Archimède a découvert le principe dans la baignoire, ce qui est logique, car une baignoire est un endroit idéal pour rechercher la flottabilité et le déplacement. Il a découvert que lorsqu’un objet (comme un scientifique) est placé dans un fluide, le niveau du fluide augmente, car l’objet a déplacé une partie du liquide. Archimède s’est rendu compte que tout objet placé dans l’eau déplacera son propre poids ou volume dans l’eau, selon la première éventualité. C’est ce qu’on appelle le rapport poids/surface.
Il s’est rendu compte que différents matériaux qui ont des densités différentes mais un volume égal auront une flottabilité différente. Une boule de bowling coulera, tandis qu’un ballon rempli d’air flottera, même s’ils occupent le même volume dans l’espace. Cela est dû à la plus grande densité de la boule de bowling. Contrairement à un ballon, une boule de bowling pèse plus que le poids de l’eau qu’elle déplace, de sorte que la balle a un faible rapport surface / poids. Un bateau est essentiellement une coque creuse remplie d’air, ce qui signifie qu’il a un grand rapport surface / poids. Par conséquent, le bateau sera toujours bien au-dessus de la surface lorsqu’il aura déplacé son poids équivalent en eau.
Les bateaux flottent en raison de leur conception. Lorsqu’un bateau est lourdement chargé, il s’installera plus bas dans l’eau, car son rapport surface / poids est différent de celui lorsque le bateau est léger. Un bateau restera flottant et stable à condition qu’il ne soit pas surchargé.
Une fois que quelqu’un sait comment les bateaux flottent, il peut imaginer comment les autres objets flottent. Des morceaux de bois aux canards, le rapport poids / surface d’un objet dicte sa flottabilité. Cela explique également pourquoi les bateaux coulent: si la coque d’un bateau est violée, elle commence à prendre de l’eau, ce qui la rend plus dense, la faisant déplacer plus d’eau. Si le bateau prend suffisamment d’eau, il deviendra trop lourd pour rester flottant.