Tessera Sciences
Archimède traçant des figures géométriques dans le sable à Syracuse.
Les savants · L’atelier · 6 étapes

Archimède : Eurêka !

Le levier, la couronne du roi, les bateaux qui flottent et le nombre π : il y a 2 200 ans, un Grec de Sicile a résolu des problèmes qu’on étudie encore au collège. Refais ses raisonnements.

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Étape 1 · vers −287 – −212

Le géomètre de Syracuse.

Mathématicien avant tout, ingénieur quand il le faut.

1Parcours sa vie
Le siège de Syracuse, navires romains devant les remparts.

Sa vie

Étape 2 · Syracuse

Les instruments d’Archimède.

Un levier, une cuve, une vis et une balance : essaie-les toi-même.

2Essaie les quatre instruments

Clique sur les instruments de la table. Chacun se manipule.

L’établi
Étape 3 · le principe

Soulever le monde.

Comment une petite force peut-elle soulever une grosse charge ?

3Vérifie ton hypothèse

Je teste

Le levier

Une barre posée sur un appui. À gauche, un poids de 60 kg ; à droite, tu places un enfant de 20 kg. Déplace l’enfant le long de la barre jusqu’à l’équilibre.

Vérifie avec le levier de l’établi (étape 2) : tu peux le manipuler toi-même.

Étape 4 · Eurêka

La couronne du roi.

Une enquête policière, résolue par la physique.

4Vérifie ton hypothèse
Archimède dans son bain, l’eau débordant de la baignoire.

Je teste

La couronne du roi

Le roi Hiéron a confié de l’or à un orfèvre pour une couronne. La couronne pèse exactement le poids d’or donné. Mais l’orfèvre a-t-il remplacé une partie de l’or par de l’argent, moins cher ? Archimède ne doit pas abîmer la couronne. Plonge la couronne, puis un lingot d’or pur de même masse, dans un vase rempli à ras bord.

Eau débordée–

Étape 5 · Des corps flottants

Pourquoi ça flotte.

Le principe qui porte les bateaux, les sous-marins et les montgolfières.

5Vérifie ton hypothèse

Je fais une hypothèse

Pourquoi un bateau en fer flotte

Archimède énonce dans son traité Des corps flottants : tout corps plongé dans l’eau subit une poussée vers le haut égale au poids de l’eau qu’il déplace. Une bille de fer coule. Pourtant, un énorme navire en acier flotte.

Étape 6 · La mesure du cercle

Encadrer π.

La plus célèbre des constantes, approchée avec une règle et beaucoup de patience.

6Atteins 96 côtés
Une vis d’Archimède en bois qui monte l’eau d’un canal vers un champ.

Je calcule

Encadrer π comme Archimède

Pour approcher π, Archimède enferme un cercle de diamètre 1 entre deux polygones réguliers, l’un à l’intérieur, l’autre à l’extérieur. Leurs périmètres encadrent celui du cercle : π. Double le nombre de côtés.

Bilan

Ce que tu as retrouvé.

1

La loi du levier

Poids × distance égaux des deux côtés.

2

Le volume trahit la matière

À masse égale, un métal moins dense prend plus de place.

3

La poussée d’Archimède

Un corps flotte s’il déplace son poids d’eau.

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