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18 juin 2024

Pourquoi les bateaux ne coulent-ils pas ?

Un navire de croisière ou un porte-conteneurs pèse facilement plus de 100.000 tonnes, et ce à vide, c’est-à-dire sans passagers ni équipage. C’est à peu près le poids de 80.000 voitures. Malgré cela, les gigantesques paquebots ne coulent pas. 

La forme est le premier facteur décisif. Elle permet aux bateaux de glisser tranquillement sur l’eau et les aide à ne pas couler. Les bateaux ont en effet une forme ventrue et sont en partie creux à l’intérieur. Ces cavités sont remplies d’air. Un effet secondaire est que les bateaux sont plus légers. Mais ce qui est essentiel, c’est que ces cavités permettent de flotter.

Mais que signifie la flottabilité ? 

La flottabilité est une loi de la physique. Un bateau s’enfonce dans l’eau et pousse en même temps de l’eau sur le côté. Les bateaux particulièrement lourds sont plus bas dans l’eau, mais déplacent aussi plus d’eau. L’eau déplacée doit être plus lourde que le navire pour que ce dernier ne coule pas. Tu as peut-être déjà observé ce phénomène : Lorsque les bateaux de croisière glissent dans la mer, ils repoussent d’énormes masses d’eau sur le côté. Ces masses d’eau sont plus lourdes que le bateau, de sorte que celui-ci ne coule pas. Tu peux faire l’expérience avec un bateau en plastique dans la baignoire. L’eau déplacée crée une poussée, et voilà que le bateau flotte.

Les bateaux ne sont-ils pas beaucoup plus lourds aujourd’hui qu’il y a 2000 ans ? 

C’est vrai. Autrefois, les bateaux étaient construits en bois. Ils étaient plus petits et plus légers que les bateaux de croisière ou les porte-conteneurs. De plus, le bois flotte de toute façon sur l’eau. Les modèles actuels en acier sont très lourds. Tu sais déjà pourquoi cela ne doit pas être un problème pour autant : le facteur décisif n’est pas le poids du bateau, mais la quantité d’eau qu’il déplace.

Ein Bild von einem Containerschiff
Photo: Shutterstock/GreenOak

Les objets flottent s’ils ont des cavités et sont plus légers que la quantité d’eau qu’ils déplacent.

Le principe du déplacement a d’ailleurs été découvert il y a plus de 2000 ans par Archimède, un mathématicien et physicien grec. C’est pourquoi on parle aussi du principe d’Archimède. 

Et que se passe-t-il si le vaisseau est endommagé ? 

Tout comme les voitures, les bateaux peuvent être impliqués dans des accidents. Si un navire heurte par exemple un obstacle, un trou peut se former dans les cas extrêmes. Par ce trou, l’eau s’écoule à l’intérieur du navire et remplit les cavités. Le navire devient ainsi de plus en plus lourd et finit par couler lorsqu’il n’y a plus de flottabilité possible. C’est précisément la raison pour laquelle le célèbre paquebot Titanic a sombré dans l’Atlantique Nord en 1912.

Aujourd’hui, les grands bateaux à vapeur sont heureusement composés de plusieurs parties. Si une partie est endommagée et se remplit d’eau, elle est isolée du reste du navire. Le reste du navire équilibre son poids, ce qui l’empêche de sombrer. Mais si trop de cavités se remplissent d’eau, le navire se renverse et coule. 

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