L'iceberg flotte à la surface de l'eau de mer, il est
entouré par 2 fluides superposés : l'air et l'eau de mer.
La poussée qu'il subit est la résultante des poussées
que subit chacune des parties de ce solide de la part des fluides en contact
avec lui :
L'iceberg flotte à la surface de l'eau de mer, il est entouré
par 2 fluides superposés : l'air et l'eau de mer.
La poussée qu'il subit est la résultante des poussées
que subit chacune des parties de ce solide de la part des fluides en contact
avec lui :
- pair la poussée
d'Archimède due à l'air
- pmer la poussée
d'Archimède due à l'eau de mer.
Les forces extérieures qui agissent sur l'iceberg sont :
- son poids P appliqué au centre de gravité (centre géométrique)
de l'iceberg
- La résultante de la poussée d'Archimède p
appliquée au point C appelé centre de poussée.
L'iceberg est en équilibre stable dans l'eau de mer donc la somme des
forces est nulle :
pair + pmer
+ P = 0 .
Projection des forces sur l'axe vertical ascendant : pair
+ pmer - P = 0
d'où pair
+ pmer = P
soit : pair
+ pmer = P
V1 et V2 sont
les volumes de l'iceberg dans l'eau et dans l'air, r
désigne la masse volumique d'un fluide et g l'accélération
de la pesanteur.
Calculons : pair
= rair ·
V2 · g , pmer
= rmer ·
V1 · g et p
= rglace ·
V · g .
pair
+ pmer = P
rair ·
V2 · g + rmer
· V1 · g = rglace
· V · g
soit : rair
· V2 ·
g + rmer
· V1 = rglace
· V
rair ·
V2 + rmer
· V1 = rglace
( V1 + V2 )
(rair - rglace)
V2 = (rglace
- rmer) V1
r est exprimée en kg.
V2
rmer
- rglace
1024 -910
h2
——
=
——————
=
—————
=
0,125
soit
——
=
0,125
=
12,5 % .
V1
rglace
- rair
910
- 1,3
h1
Le pourcentage de la partie qui émerge de
la mer par rapport à la partie immergé de l'iceberg est de 12,5
%.
L'iceberg
est un pan d'eau douce détaché du front d'un glacier polaire ou
d'uninlandsis (calotte glacière ) qui s'avance dans la mer. La densité
de la glace étant inférieure à celle de l'eau salée,
nous nous proposons de calculer le pourcentage de la partie qui émerge
de la mer par rapport à la partie immergée de l'iceberg. En effet,
ce dernier ne laisse déborder de la surface de la mer qu'une petite partie
de sa hauteur : c'est pourquoi les icebergs représentent un danger permanent
pour les bateaux, l'exemple le plus célèbre étant le naufrage
du Titanic. Emportés par les courants marins, les icebergs flottent d'autant
plus loin vers les latitudes moyennes ( 35° S ou 50° N) qu'ils sont
volumineux et qu'ils fondent lentement. Pour donner un ordre de grandeur quant
à la taille qu'ils peuvent avoir voici un exemple : le plus vaste iceberg
repéré avait la superficie égale à celle de la Corse.