Baroscope

Loi ou phénomène : Première partie du principe d’Archimède appliqué aux gaz : « Tout corps plongé dans un gaz subit une poussée (ou force) verticale, vers le haut ». Cette force dépend du volume de gaz déplacé.

Description : Il s’agit d’un petit fléau de balance qui porte à ses deux extrémités deux corps (a) et (b) de volumes très différents se faisant équilibre dans l’air.

Expérience : Le baroscope ayant été équilibré dans l’air, on le place sous la cloche d’une pompe à vide. Dès que l’air se raréfie, on voit le fléau pencher du côté du corps (a) le plus volumineux.
On en conclut que ce dernier subissait de la part de l’air une force (i.e. la poussée d’Archimède) verticale, orientée de bas en haut et de plus grande valeur que celle verticale, orientée de bas en haut, subie par le corps le moins volumineux.
Lorsque l’air remplit de nouveau la cloche, on voit le fléau revenir à l’équilibre.
Une autre expérience peut être réalisée en remplissant la cloche d’un gaz plus dense que l’air, comme le dioxyde de carbone par exemple. Dans ce cas, le fléau trébuche du côté du plus petit corps (b). En effet, la valeur de la poussée d’Archimède augmentera plus du côté du corps (a) que du corps (b).

Remarque : Cet appareil ne permet pas de prouver la seconde partie du principe d’Archimède, à savoir « dont la valeur est égale au poids du gaz déplacé ». En effet, il n’est pas possible de mesurer ni les poids apparents (c’est-à-dire dans l’air) ni les poids réels (c’est-à-dire dans le vide) des corps (a) et (b). Une balance ne permet de mesurer que la masse apparente d’un corps. Pour déterminer sa masse réelle, il est nécessaire d’apporter une correction qui tient compte de la poussée d’Archimède subie par le corps dans l’air, surtout pour une mesure de précision.
Les montgolfières, les dirigeables, les ballons-sondes s’élèvent sous l’action de la poussée d’Archimède exercée par l’air.

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