Ch08 – Force d'Archimède | 1ère ICCER | ⏱ 30 min
Dernière mise à jour : 29 mai 2026
L'expression « la partie immergée de l'iceberg » est très utilisée. Quelle proportion de l'iceberg est sous l'eau ?
Environ 89 % du volume de l'iceberg est sous l'eau. Seuls 11 % émergent. Cela résulte du rapport entre la masse volumique de la glace (917 kg/m³) et celle de l'eau de mer (1025 kg/m³).
Sarah, doctorante à l'Institut Polaire Français (IPEV) à Brest, étudie l'évolution de la banquise arctique. Elle veut calculer la quantité d'eau libérée par la fonte d'un iceberg observé au large du Groenland.
Démontrer que pour un objet qui flotte : V_immergé / V_total = ρ_objet / ρ_fluide.
Équilibre : poids = poussée d'Archimède.
P = ρ_objet × V_total × g
Π = ρ_fluide × V_immergé × g
P = Π → ρ_objet × V_total = ρ_fluide × V_immergé.
Donc V_immergé / V_total = ρ_objet / ρ_fluide.
Calculer la fraction immergée d'un iceberg.
V_immergé / V_total = 917 / 1 025 ≈ 0,895 ≈ 89,5 %.
Soit 10,5 % seulement émerge. D'où l'expression « partie immergée de l'iceberg ».
Avec h_émergée = 12 m, calculer la hauteur immergée h_im (en supposant section constante).
h_em / h_tot = 0,105 → h_tot = 12 / 0,105 ≈ 114 m.
h_im = h_tot − h_em = 114 − 12 = 102 m (= 8,5 × h_émergée).
Calculer le volume total de l'iceberg puis sa masse.
V_total = 200 × 150 × 114 = 3 420 000 m³ = 3,42 × 10⁶ m³.
m = ρ × V = 917 × 3 420 000 ≈ 3,14 × 10⁹ kg = 3,14 millions de tonnes.
Pour comparaison : la tour Eiffel pèse 10 000 t. Un seul iceberg « moyen » pèse 314 fois la tour Eiffel.
Volume d'eau douce libéré par la fonte totale (en m³ et en L).
Eau douce de fonte : ρ = 1 000 kg/m³. V_eau = m / ρ = 3,14 × 10⁹ / 1 000 = 3,14 × 10⁶ m³ = 3,14 milliards de litres.
Soit la consommation annuelle de ≈ 50 000 français (75 m³/an chacun). Un seul iceberg !
Si l'iceberg fond dans l'océan, le niveau global de la mer monte-t-il ?
Non ! L'iceberg flotte → il déplace déjà un volume d'eau équivalent à sa masse. Quand il fond, il devient de l'eau liquide de même masse, qui occupe le même volume que ce qu'il déplaçait. Aucune montée des eaux.
En revanche, la fonte des glaciers continentaux (Groenland, Antarctique) AJOUTE de l'eau à l'océan → montée des eaux. C'est CE phénomène qui fait monter le niveau marin de ≈ 3,5 mm/an actuellement.
Un morceau de bois de pin (ρ = 500 kg/m³) flotte. Quelle fraction est immergée en eau douce ?
Fraction immergée = 500 / 1000 = 50 %.
Comparer : bois ébène (ρ = 1 100 kg/m³) coule. Liège (240) émerge à 76 %. Glace (917) : 11 % émerge.
Plus l'objet est dense (par rapport au fluide), plus il s'enfonce.
Note de Sarah pour le grand public (4 lignes).
Note IPEV — Iceberg Groenland N°2024-1138 (Sarah Bouvier)
• Iceberg estimé : 3,1 millions de tonnes, 89 % immergé.
• Volume d'eau douce libéré par fonte : 3 milliards de litres.
• Pas d'impact sur le niveau marin (déjà déplacé), MAIS la fonte des calottes terrestres oui (+3,5 mm/an actuel).
• Suivi via satellite Sentinel-1 : trajectoire et fonte sur 2-3 ans typiques.
L'eau est l'un des très rares corps purs dont la phase solide est moins dense que la phase liquide. Pourquoi ?
Dans la glace, les molécules H₂O s'organisent en réseau hexagonal régulier (cristal) qui occupe plus de volume que les molécules désordonnées de l'eau liquide. Causes : les liaisons hydrogène contraintes par la structure cristalline.
Conséquence vitale pour la planète : les lacs et océans gèlent en surface, isolant le fond où la vie aquatique continue. Si la glace coulait, tout gèlerait du fond → pas de vie aquatique en zone froide.
📚 §III (Flottabilité) et §IV (Masses volumiques) de la leçon Ch08.