Notion
de poids, masse, masse volumique et densité :
On appelle masse
d'un coprs la quantité de matière qui le compose.
L'unité de masse est le kilogramme.
La massevolumique
exprime la masse d'un corps par unité de volume. Elle
s'exprime
en kg/m3. Par exemple, la masse volumique du plomb est de 11 300 kg/m3.
La densité
exprime le rapport entre la masse volumique d'un corps et la masse
volumique de l'eau.
Ex : la masse volumique de l'acier est de 7 800 kg/m3. La masse
bolumique de l'eau douce est de 1 000 kg/m3, la densité de
l'acier est donc de 7 800/1 000 soit 7,8.
Remarque : la densité s'exprime sans unité de
mesure.
Le poids
d'un corps s'exprime
en kg, d'où la fréquente confusion avec la masse.
Le
poids est le résultat de l'attraction terrestre sur une
masse.
Pour une masse donnée, et sur terre, le poids sera
différent selon que l'on se trouve à
l'équateur ou
sur l'un des pôles. L'attraction lunaire est moins forte que
l'attraction terrestre.
Notions
de force et de pression :
Force: une force est
caractérisée par une direction, une
intensité et un point d'application.
La pesanteur
s'exerce
verticalement de haut en bas, son point d'application est le centre de
gravité du coprs. Son intensité est le produit
entre la
masse du corps et l'accélération au lieu
considéré. (les
accélérations sont
respectivement de 9,76 9,81 et 9,83 m/s au pôle nord,
à
l'équateur et au pôle sud).
La poussée
d'Archimède
s'exerce verticalement de bas en haut, le point d'application est le
centre de poussée du corps considéré,
son
intensité est égale au poids du volume de fluide
déplacé.
Lorsque 2 ou plusieurs forces s'exercent sur des points d'application
situés sur une même ligne, il eset possible d'en
déterminer la résultante. La
résultante se
définit comme une force unique qui produit le même
effet
que plusieurs forces conjuguées.
Deux forces de même direction s'ajoutent et créent
une résultante égale à leur somme.
Deux forces opposées sur une même ligne se
soustraient et
leur résultante est égale à leur
différence.
Dans le cas des corps flottant ou immergés, la pesanteur et
la
poussée d'Archimède s'opposent. Leur
résultante
est le poids apparent du corps.
Pression
: une pression P se défini comme un rapport entre une force
F et une surface S. P = F / S
L'unité légale de pression est le bar soit
environ 1 kgf/cm2
La pression
atmosphérique
correspond au poids de l'air qui entoure la terre. Elle diminue avec
l'altitude. Au niveau de la mer, elle est de 1013 millibar ou
hectopascals ou encore 760 mm de mercure (Hg).
La pression
hydrostatique
ou relative
correspond au poids de l'eau. Elle augmente avec la
profondeur de 1 kg tous les 10 mètres : le poids d'une
colonne
d'eau de 1 cm2 sur 10 m de hauteur.
La pression totale subie par un corps dans l'eau, dite pression absolue,
est donc égale à la somme de la pression
atmosphérique et de la pression relative :
P Abs = P atm + P rel
APPLICATION A LA
PLONGEE
Flottabilité du plongeur, des bateaux, relevages de charges,
aisance du plongeur, une masse importante est plus difficile
à
mettre en mouvement.
