Module de Formation PE " La matérialité de l'air"

Documentation scientifique
La Poussée d'Archimède

Au sein d’un fluide placé à la surface de la Terre, la pression n’est pas uniforme, mais croît avec la profondeur à cause de la gravité.
Dans les océans, par exemple, la pression augmente de l’équivalent d’une fois la pression atmosphérique tous les dix mètres.
La force d’Archimède est verticale, car elle résulte de la différence entre les pressions qui règnent à des profondeurs (ou altitudes) variées au sein du fluide (de l'atmosphère).

Examinons le cas d’un cube immergé.

Explication pour un cube immergé

Un tel cube est symétrique : les forces de pression qui agissent sur les parties verticales de sa surface se compensent exactement : dans chaque plan horizontal, la résultante des forces qui s’exercent sur le corps immergé est nulle.
En revanche, la pression que subit le tube sur sa face inférieure est plus grande que celle qui s’exerce sur sa face supérieure. Dirigée vers le haut, la résultante des forces de pression – la poussée d’Archimède – est la même que celle que le fluide exercerait sur une «colonne d’eau» occupant le même volume. On généralise ce raisonnement à des objets de formes quelconques.

Valable au sein des liquides, la loi d’Archimède s’applique à n’importe quel gaz soumis à l’attraction gravitationnelle terrestre. Ainsi, comme dans l’eau, la pression atmosphérique diminue dans l’air, avec l’altitude, mais beaucoup plus lentement. Un objet placé dans l'air subit aussi une poussée d'Archimède, car il déplace un volume d'air. Celle-ci est environ 1 000 fois inférieure à celle qui règne dans l’eau, car l'air est 1 000 fois moins dense que l'eau. C'est pourquoi en dehors de l’étude des aérostats et autres montgolfières, il est courant de négliger la force d'Archimède exercée par l'air.
Dans le cas des mouvements de convection de l'atmosphère, si localement la densité diminue (à cause de la dilatation thermique), alors l'élément d'atmosphère  concerné subira  la poussée d'Archimède  et cela se traduira par un mouvement ascensionnel.