Il existe en gros deux catégories d'objets : ceux qui flottent et ceux qui coulent. La force qui fait flotter les objets, c'est à dire qui les pousse vers le haut s'appelle la poussée d'Archimède. Elle s'exerce en fait même sur les objets qui coulent : ils tombent en effet beaucoup moins vite dans l'eau qu'ils ne tombent dans l'air. La poussée d'Archimède les retient (même si il n'y a pas qu'elle).
Tout est une affaire de densité. Si vous imaginez un objet quelconque occupant un certain volume, vous pouvez comparer son poids avec le poids d'un même volume d'eau. Si le poids de l'objet est supérieur, il est trop dense : il est plus lourd que l'eau. Il coule. Si son poids est inférieur, par contre, il flotte.
Comment se fait-il alors qu'un bateau, qui est construit en métal, un matériau plus lourd que l'eau, puisse flotter ? La réponse est qu'en fait, un bateau n'est pas composé que de métal. Il est aussi composé d'air !
Nous allons vous proposer, la prochaine fois que vous allez à la piscine, de faire une expérience : prenez une grande respiration, et laissez vous flotter, sur le ventre. Vous flottez, si tout va bien. Sans avoir à faire aucun effort : cela signifie que si on remplacait le volume que vous occupez par de l'eau, elle serait plus lourde.
Maintenant, soufflez dans l'eau la quasi-totalité de votre air. Je suis sûr que vous allez vous mettre à couler ! En effet, en soufflant votre air, vous avez diminué votre volume, en gardant le même poids, parce que l'air n'a quasiment pas de poids (presque !). Et si maintenant, vous remplacez (par la pensée) votre nouveau volume par de l'eau, elle sera plus légère que vous : vous coulez.
Pour un bateau c'est exactement la même chose ! En fait, il est bien composé de métal, mais si vous regardez ce qu'il contient, en dessous de la ligne de flottaison (le niveau de l'eau), il contient surtout beaucoup d'air. Considérez tout ce qui se trouve en dessous de niveau de l'eau. Cela constitue un certain volume. Mais le poids du même volume d'eau serait bien plus grand que le poids de tout ce qui se trouve en dessous du niveau de l'eau. C'est pour cela que le bateau flotte : il faut tenir compte de l'air qu'il contient.
Encore une expérience ? Remplissez votre évier d'eau, et prenez un verre. Si vous le remplissez d'eau et que vous le mettez dans l'évier, il reste au fond : le verre est plus lourd que l'eau, pas de doute. Maintenant, videz le un peu, et posez le délicatement à la surface de l'eau : il s'enfonce, mais pas complètement !