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Archimède.
Archimède savant grec qui vécut de 287 av. J.-C. à 212 av. J.-C à Syracuse (Sicile).
Connu pour ses travaux scientifiques et théoriques ou pratiques, tant en mathématique qu’en physique.
La couronne du roi Hiéron II.
Le roi Hiéron II de Syracuse (306-214) demande un jour à son jeune conseiller scientifique Archimède (âgé de 22 ans à ce moment) de vérifier si la couronne d'or, qu'il vient de se faire confectionner comme offrande à Jupiter, était totalement en or ou si l'artisan y avait mis de l'argent.
Il est pratiquement impossible même pour Archimède de calculer avec précisions le calcul du volume, à cause bien sur de la complexité des ornements de la couronne.
Il aura la solution un peu plus tard, dans un bain effectivement, mais pas dans sa baignoire, comme on l’entend souvent, mais dans au bain public, en y remarquant des objets et en observant comment ils y flottent.
Il aurait alors dit en sortant dans la rue « Eurêka » (j'ai trouvé).
Les experts façon Archimède.
Que constate Archimède au bain public ?
Très simple en fait, mais comment l’appliquer ?
Pour un même volume donné, les corps n'ont pas le même poids apparent.
En clair, une masse par unité de volume différente.
On parle de masse volumique ou de densité volumique.
L'argent (masse volumique 10 500 kg·m-3) est moins dense que l'or (masse volumique 19 300 kg·m-3).
Il a donc une masse volumique plus faible.
A partir de ces éléments, Archimède en déduit que si le joaillier a mélangé de l'argent à la couronne du roi, elle aura alors une masse volumique plus faible. On découvrit qu’il avait triché.
Archimède compare donc les volumes d'eau déplacés par la couronne et une masse d'or identique.
Si les deux déplacent le même volume d'eau.
Leur masse volumique est alors égale.
On peut en conclure que les deux sont du même métal.
L'expérience consiste à plonger la masse d'or dans un récipient rempli à ras-bord (d’eau tout simplement).
Un certain volume d'eau débordera alors du récipient.
Ensuite, on enlève l'or et on le remplace par l’objet, la couronne en l’occurrence.
Si la couronne est bien en or massif, alors le liquide ne débordera pas.
Si sa densité est plus faible, du liquide supplémentaire débordera.
Je vous vois venir.
Vous êtes en train de vous dire et vous avez raison, on n’applique pas le principe d’Archimède sur cette démonstration. Je vais donc vous démontrer le principe.
En action et en réaction.
La méthode est la suivante.
On dépose sur les deux bras d’une balance, d’un côté la couronne et de l’autre côté son poids supposé en or massif.
Donc équilibre exact si la couronne est l’or sont de même densité volumique.
C’est la qu’intervient le principe d’Archimède (enfin).
On immerge maintenant la balance et ses charges.
Si la couronne et l'or ont la même masse volumique, alors la poussée d'Archimède sera égale sur les deux bras de la balance et l'équilibre sera respecté.
Si la couronne ne contient pas uniquement de l'or, elle subira une poussée d'Archimède plus importante et on constatera un déséquilibre évident.
Le principe d’Archimède.
"Tout corps plongé dans un fluide subit de la part du fluide une force verticale dirigée de bas en haut. Cette force est égale au poids du volume du fluide déplacé"
