---
title: "Flotter et couler"
book: "Physique du primaire et du collège"
subject: physics
language: fr
chapter: 5
exercises: 9
source: https://one-course.com/books/physics/1/fr/chapter/5-flotter-et-couler
---

# Chapitre 5 — Flotter et couler

Lâche un caillou dans une flaque : il disparaît au fond. Lâche une feuille : elle reste au-dessus comme un petit bateau. Le bain, les flaques et les étangs posent tous la même question — qu’est-ce qui [flotte](#def-g1-floating-and-sinking-words), qu’est-ce qui [coule](#def-g1-floating-and-sinking-words), et peut-on le deviner avant de le lâcher ?

## 5.1 Flotter ou couler ?

**Définition 5.1 (Flotter et couler).**

Un objet *flotte* quand l’eau le retient à la surface ; il *coule* quand il descend jusqu’au fond. Un bouchon de liège flotte ; un caillou coule.

**Méthode 5.2 (Un essai de flottaison honnête).**

1. Remplir d’eau un grand saladier (ou l’évier) ;
2. poser l’objet sur l’eau *doucement* — sans le jeter : une éclaboussure peut enfoncer un instant même un objet qui [flotte](#def-g1-floating-and-sinking-words) ;
3. le lâcher complètement, et attendre en comptant jusqu’à $5$ ;
4. regarder : en haut, il [flotte](#def-g1-floating-and-sinking-words) ; au fond, il [coule](#def-g1-floating-and-sinking-words) .

Teste chaque objet de la même façon, pour que la comparaison soit honnête.

**Exemple 5.3 (À toi de jouer : le jeu du tri).**

Rassemble un bouchon de liège, une pièce de monnaie, une cuillère en plastique, une cuillère en métal, un caillou, un crayon et une feuille sèche, et teste-les un par un avec [Méthode 5.2](#met-g1-floating-and-sinking-test). Flottent : le bouchon, la cuillère en plastique, le crayon, la feuille. Coulent : la pièce, la cuillère en métal, le caillou. Avant chaque essai, dis ta réponse à voix haute — c’est ce que les scientifiques appellent une *prédiction*, et se tromper est la moitié du plaisir.

![Après le jeu du tri : ce qui flotte reste à la surface de l’eau, ce qui coule repose au fond.](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/physics-1/g1-floating-and-sinking/fig-d578fe692ac2.svg)

*Après le jeu du tri : ce qui [flotte](#def-g1-floating-and-sinking-words) reste à la surface de l’eau, ce qui [coule](#def-g1-floating-and-sinking-words) repose au fond.*

![Une pomme qui flotte dans un saladier d’eau : elle est enfoncée, la plus grande partie sous la surface — et pourtant elle flotte.](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/physics-1/g1-floating-and-sinking/img-db2e24d4cf6b.jpg)

*Une pomme qui [flotte](#def-g1-floating-and-sinking-words) dans un saladier d’eau : elle est enfoncée, la plus grande partie sous la surface — et pourtant elle [flotte](#def-g1-floating-and-sinking-words).*

## 5.2 Lourd ou léger ne dit pas tout

Beaucoup de gens devinent : « les objets lourds coulent, les objets légers flottent ». L’eau leur réserve une surprise.

**Exemple 5.4 (Le tronc et la pièce).**

Un tronc d’arbre tombé est bien trop lourd pour que tu le soulèves — et pourtant il descend la rivière en flottant. Une petite pièce de monnaie pèse moins qu’un biscuit — et pourtant elle [coule](#def-g1-floating-and-sinking-words) aussitôt. Lourd ou léger ne peut donc pas être toute la règle : l’énorme tronc [flotte](#def-g1-floating-and-sinking-words) pendant que la minuscule pièce se noie.

**Exemple 5.5 (C’est la matière qui compte).**

Reviens au jeu du tri : la cuillère en plastique a flotté et la cuillère en métal a coulé, alors qu’elles ont la même forme et le même usage. Ce qui a fait la différence, c’est la *matière* dont elles sont faites — le bois, le liège et la plupart des plastiques sont des matières qui flottent ; le métal, la pierre et le verre sont des matières qui coulent. Un objet se comporte le plus souvent comme sa matière : le bois [flotte](#def-g1-floating-and-sinking-words), qu’il soit une brindille ou un tronc entier.

**Remarque 5.6 (Un soupçon de mystère).**

*Pourquoi* le bois flotte-t-il et le métal coule-t-il ? La question est sérieuse, et sa réponse complète est l’un des trésors de ce cours — elle demande des idées qui arrivent dans les années suivantes. Pour l’instant, nous récoltons de bonnes observations ; le « pourquoi » nous trouvera prêts.

## 5.3 L’eau pousse en retour

**Exemple 5.7 (À toi de jouer : enfonce la balle).**

Prends une balle qui [flotte](#def-g1-floating-and-sinking-words) dans le bain et enfonce-la lentement sous l’eau avec la paume. Tu sens ? L’eau la repousse vers le haut, et d’autant plus fort que tu l’enfonces — et si ta main glisse, la balle bondit hors de l’eau. L’eau ne se contente pas de *laisser* [flotter](#def-g1-floating-and-sinking-words) les objets : elle les tient activement, comme tes bras tiennent un bébé.

![Une balle maintenue sous l’eau : ta main pousse vers le bas, l’eau pousse vers le haut. Lâche, et c’est la poussée de l’eau qui gagne.](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/physics-1/g1-floating-and-sinking/fig-d4014a7ccc08.svg)

*Une balle maintenue sous l’eau : ta main pousse vers le bas, l’eau pousse vers le haut. Lâche, et c’est la poussée de l’eau qui gagne.*

**Exemple 5.8 (Le bateau en pâte à modeler).**

Roule un morceau de pâte à modeler en boule et lâche-le dans l’eau : il [coule](#def-g1-floating-and-sinking-words) — la pâte à modeler est une matière qui [coule](#def-g1-floating-and-sinking-words). Prends maintenant le *même* morceau et façonne-le en petite barquette aux bords hauts, puis pose-le doucement sur l’eau : il [flotte](#def-g1-floating-and-sinking-words) ! Même matière, même morceau — seule la forme a changé. Une forme large et creuse offre à l’eau plus de surface à pousser. C’est le secret des grands navires : le métal est une matière qui [coule](#def-g1-floating-and-sinking-words), mais une coque en métal a la forme d’une immense barquette creuse.

![Un seul morceau de pâte à modeler, deux formes, deux sorts. La forme creuse de la barquette donne à l’eau davantage à soutenir.](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/physics-1/g1-floating-and-sinking/fig-e44633032d7c.svg)

*Un seul morceau de pâte à modeler, deux formes, deux sorts. La forme creuse de la barquette donne à l’eau davantage à soutenir.*

## 5.4 Exercices

**Exercice 5.1 ★.**

Range en « [flotte](#def-g1-floating-and-sinking-words) » et « [coule](#def-g1-floating-and-sinking-words) » : un bouchon de liège ; une clé ; une brindille sèche ; une bille ; un canard en plastique ; une pierre.

**Solution de Exercice 5.1.**

Flottent : le bouchon de liège, la brindille sèche, le canard en plastique. Coulent : la clé, la bille, la pierre.

**Exercice 5.2 ★.**

Dans [Méthode 5.2](#met-g1-floating-and-sinking-test), pourquoi faut-il poser l’objet doucement sur l’eau au lieu de le jeter ?

**Solution de Exercice 5.2.**

Une éclaboussure peut enfoncer un instant sous l’eau même un objet qui [flotte](#def-g1-floating-and-sinking-words) : un objet jeté risque donc de te tromper. Le poser doucement puis attendre rend l’essai honnête.

**Exercice 5.3 ★.**

Avant l’essai, Nora devine : « La cuillère en métal va [flotter](#def-g1-floating-and-sinking-words), parce que les cuillères flottent. » Que s’est-il passé dans le jeu du tri ? Que doit regarder Nora au lieu de l’usage de l’objet : la matière ou le nom ?

**Solution de Exercice 5.3.**

La cuillère en métal a coulé pendant que la cuillère en plastique flottait. Nora doit regarder la *matière* dont l’objet est fait, et non son nom ni son usage.

**Exercice 5.4 ★.**

Donne un objet lourd qui [flotte](#def-g1-floating-and-sinking-words), et un objet léger qui [coule](#def-g1-floating-and-sinking-words). Que montre cela sur la règle « les objets lourds coulent » ?

**Solution de Exercice 5.4.**

Lourd et flottant : un tronc d’arbre (ou un navire). Léger et coulant : une pièce de monnaie (ou une clé). La règle « les objets lourds coulent » est donc mauvaise — le poids seul ne décide pas.

**Exercice 5.5 ★.**

Une brindille [flotte](#def-g1-floating-and-sinking-words). Un tronc d’arbre entier flottera-t-il aussi ? Quel exemple du chapitre t’aide à répondre ?

**Solution de Exercice 5.5.**

Oui — le bois est une matière qui [flotte](#def-g1-floating-and-sinking-words), et un objet se comporte le plus souvent comme sa matière, brindille ou tronc. Le tronc de [Exemple 5.4](#ex-g1-floating-and-sinking-log) descend la rivière en flottant.

**Exercice 5.6 ★.**

Enfonce une balle qui [flotte](#def-g1-floating-and-sinking-words) sous l’eau du bain, puis lâche-la. Que sens-tu pendant que tu pousses, et que fait la balle quand tu lâches ?

**Solution de Exercice 5.6.**

Pendant que tu pousses, tu sens l’eau repousser la balle vers le haut, d’autant plus fort qu’elle descend. Quand tu lâches, la balle remonte d’un coup à la surface — la poussée de l’eau gagne.

**Exercice 5.7 ★.**

Les navires sont en métal, et le métal est une matière qui [coule](#def-g1-floating-and-sinking-words). Quelle forme sauve le navire ? Quelle expérience du chapitre le montre ?

**Solution de Exercice 5.7.**

La forme creuse de barquette : une coque large aux bords hauts offre à l’eau plus de surface à pousser. Le bateau en pâte à modeler de [Exemple 5.8](#ex-g1-floating-and-sinking-boat) le montre — même matière, mais la forme de barquette [flotte](#def-g1-floating-and-sinking-words).

**Exercice 5.8 ★.**

À l’heure du bain, fais l’essai : une bouteille pleine et fermée flotte-t-elle ou coule-t-elle ? Et la même bouteille vide, bouchon vissé ? Dis d’abord tes prédictions, puis essaie.

**Solution de Exercice 5.8.**

La bouteille pleine et fermée [flotte](#def-g1-floating-and-sinking-words) tout juste, très enfoncée dans l’eau (c’est le cas de la plupart des bouteilles) ; la bouteille vide et bouchée [flotte](#def-g1-floating-and-sinking-words) haut, portée par l’eau — elle est surtout pleine d’air.

**Exercice 5.9 ★★.**

Le bateau en pâte à modeler de Léo [flotte](#def-g1-floating-and-sinking-words) très bien — jusqu’à ce qu’il l’écrase de nouveau en boule, et là il [coule](#def-g1-floating-and-sinking-words). « L’eau s’est fatiguée de le tenir », dit Léo. Donne une meilleure explication, à l’aide de [Exemple 5.8](#ex-g1-floating-and-sinking-boat).

**Solution de Exercice 5.9.**

L’eau ne se fatigue jamais. Écrasée en boule, la pâte à modeler n’offre à l’eau qu’un petit fond arrondi à pousser ; façonné en barquette creuse, le même morceau s’étale largement, et la poussée de l’eau sur tout ce fond suffit à le soutenir. C’est la forme qui a changé, pas l’eau.