L'expression est correcte. Pour la démontrer, il n'y a qu'à écrire la condition d'équilibre entre le poids du sous-marin et la poussée d'Archimède... Pourquoi ne pas avoir essayé puisque tu en avais l'intuition ? C'est immédiat.

Pour la description qualitative du phénomène d'immersion, il suffit de rappeler que la poussée d'Archimède est proportionnelle au volume d'eau déplacé si bien qu'en autorisant l'eau à réintégrer progressivement l'espace occupé initialement par le sous-marin, la poussée d'Archimède diminue tandis que le poids du sous-marin reste inchangé : l'effet de ce dernier n'est plus entièrement compensé par les forces de pression et le sous-marin subie une accélération verticale vers le bas en vertu du PFD...

Merci beaucoup pour ces précisions !

Système : Sous-marin
Référentiel : Terrestre supposé galiléen
Actions mécaniques extérieures : -Poids : -Poussée d'Archimède :

LQM à l'équilibre :






Effectivement c'était immédiat, mais comme souvent j'ai mal lu mon sujet (je pensais que qu'on négligeait la poussée d'Archimède tout court, or c'était celle de l'air ...), et ne l'ai compris qu'en rédigeant le message ce qui m'a mis la puce à l'oreille.

Pour l'étude quantitative merci ! c'était très clair

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On nous donne maintenant que : Le sous-marin est en immersion quand les ballasts sont entièrement remplis d'eau,

il faut que je donne la relation entre et le volume des ballasts (sachant que les L et R que j'ai introduit plus haut sont évidemment la longueur et le rayon du sous-marin)

Il suffit de réécrire la condition d'équilibre pour le sous-marin dont le volume immergé est maintenant diminué du volume des ballasts.

Je n'ai pas compris


Tu veux dire que ?

Le volume immergé est le volume total du sous-marin désormais.

Il transporte un volume d'eau en lieu et place de l'air contenu dans les ballasts avant immersion. Exprime le poids total (sous-marin + eau) correspondant, puis condition d'équilibre de l'ensemble ?

Système : Sous-marin immergé
Référentiel : Terrestre supposé galiléen
Actions mécaniques extérieures : -Poids : -Poussée d'Archimède :

LQM à l'équilibre :

Oui, c'est correct. (Même si c'est peut-être plutôt  l'expression de qui nous intéresse.)

Merci,

comment expliquer qualitativement (encore), que la coque intérieur doit être épaisse et très résistante, alors que la coque extérieure est plus mince et résistante ?

En immersion, quelles forces de pression s'exercent sur la coque extérieure ? Sur la coque intérieure ?

seulement les forces de pression non ?

Lesquelles ? Et s'exercent-elles sur la paroi extérieure de la coque, sur la paroi intérieure, sur les deux ?

sur la paroi intérieure il y a certainement les forces de pression de l'air contenu dans la sous marin, et sur la paroi extérieurs la pression de l'eau sur le sous marin ...

C'est vrai pour la coque épaisse, qui doit supporter cette différence de pression, d'autant plus importante que le sous-marin navigue à une grande profondeur.

Qu'en est-il de la coque extérieure lorsque les ballasts sont remplis d'eau ?

la coque extérieure n'est soumise à aucune pression car il y a de l'eau des deux cotés ?

Effectivement, les forces de pression de chaque côté de la paroi se compensent. Les contraintes sur la structure extérieure sont donc bien moindres.

merci pour ces explications claires à la prochaine