Pourquoi le centre de flottabilité est-il situé au centre de masse du volume de fluide déplacé?

Sørën

Pourquoi le centre de flottabilité est-il situé au centre de masse du volume de fluide déplacé?


Considérez le principe d’Archimède

Tout objet, totalement ou partiellement immergé dans un fluide, est porté par une force égale au poids du fluide déplacé par l’objet.

Je ne comprends pas pourquoi le centre de flottabilité est le centre de masse du volume du fluide déplacé.

En principe, cela pourrait être un autre point, par exemple le centre de masse de l’objet (pas le fluide déplacé) ou peut-être un point du fluide déplacé mais pas le centre de masse.

Existe-t-il un moyen simple de comprendre pourquoi le centre de flottabilité situé au centre de masse du volume de fluide déplacé?

Réponses


 Diracologie

Supposons que nous enlevions l’objet et remplissions l’espace laissé (dans le fluide) avec le même fluide. Supposons que cette portion de fluide devienne solide sans changer son volume ou sa densité. Il sera en équilibre avec le fluide. Supposons maintenant que la force de flottabilité sur cette partie solidifiée soit hors du centre de masse. Cela impliquerait une force ou un couple résultant non disparu et la partie solidifiée ne serait pas en équilibre. Une sorte d’argument inverse peut également être donné. Supposons que le centre de flottabilité coïncide avec le centre de masse d’un objet immergé dans un fluide. Vous n’observeriez alors jamais le couple résultant (au moyen de rotations) sur un objet. Et ce n’est empiriquement pas vrai.

 

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