Qu'est-ce que le poids apparent (poids immergé) ?
Lorsqu'un objet est plongé dans un fluide, celui-ci exerce sur lui une poussée dirigée vers le haut : la poussée d'Archimède. L'objet semble alors plus léger que son poids réel dans l'air. Ce poids réduit — celui qu'afficherait une balance si l'objet était suspendu dans le fluide — porte le nom de poids apparent ou poids immergé. Cet outil de physique est universel et fonctionne avec n'importe quelles données exprimées de façon cohérente dans le Système international (SI).
Comment utiliser ce calculateur
Indiquez la masse de l'objet en kilogrammes, son volume en mètres cubes, la masse volumique du fluide environnant en kg/m³ et l'accélération de la pesanteur locale (9,81 m/s² sur Terre). Le calculateur vous renvoie le poids apparent en newtons, ainsi que le poids réel, la poussée d'Archimède et la masse apparente équivalente qu'indiquerait une balance.
La formule expliquée
L'équation de référence est $$W_{app} = \text{Mass} \cdot \text{g} - \text{Fluid }\rho \cdot \text{Volume} \cdot \text{g}$$ Le premier terme, \(m\cdot g\), correspond au poids réel (la pesanteur agissant sur la masse). Le second terme, \(\rho\cdot V\cdot g\), représente la poussée d'Archimède : selon le principe d'Archimède, elle est égale au poids du fluide déplacé, où \(\rho\) est la masse volumique du fluide et \(V\) le volume déplacé (immergé). En retranchant la poussée au poids réel, on obtient la force nette dirigée vers le bas, c'est-à-dire le poids apparent.
Exemple concret
Un objet plein de 10 kg et de 0,005 m³ est entièrement immergé dans l'eau (\(\rho = 1000 \text{ kg/m}^3\)), avec \(g = 9{,}81 \text{ m/s}^2\). Poids réel = $$10 \times 9{,}81 = 98{,}1 \text{ N}$$ Poussée d'Archimède = $$1000 \times 0{,}005 \times 9{,}81 = 49{,}05 \text{ N}$$ Poids apparent = $$98{,}1 - 49{,}05 = 49{,}05 \text{ N}$$ soit l'équivalent d'environ 5 kg sur une balance.
Questions fréquentes
Le poids apparent peut-il être négatif ? Oui. Si la poussée d'Archimède dépasse le poids réel, la valeur devient négative : cela signifie que l'objet flotte et qu'il faudrait le maintenir sous l'eau.
Quel volume dois-je utiliser ? Utilisez le volume immergé de l'objet. Pour un solide totalement immergé, il s'agit de son volume total.
Cela fonctionne-t-il avec n'importe quel fluide ? Oui. Veillez simplement à utiliser la bonne masse volumique du fluide (par exemple ~1000 kg/m³ pour l'eau, ~1,2 kg/m³ pour l'air, ~13534 kg/m³ pour le mercure).
