Un sous-marin explore une région marine où l’eau douce issue de rivières et de sources souterraines ruisselle pour venir ce mélanger à l’eau salée de la mer. Des mesures faîtes lors de cette expédition permettent d’illustrer les changements de masse volumique de l’eau en fonction de la profondeur. Le tableau suivant résume ce phénomène.

Le sous-marin un volume de 100 m³ et pèse 500 kN.
a) Determiner la poussée (force) que les moteurs du sous marin doivent generer afin que le sous-marin demeure stationnaire à une profondeur de 650 m.
b) En supposant que la pression de l’air à l’intérieur du bâtiment est standard, déterminer la force exercée sur un hublot circulaire de 0.2 m de diamètre à une profondeur de 650 m. Ensuite, comparer la force obtenue précédemment avec la force exercée sur un hublot similaire à une profondeur de 650 m dans le Lac Ontario (contenant uniquement de l’eau douce).

Contribution de Stavros Tavoularis, Département de Génie Mécanique, Université d'Ottawa, Ottawa, Canada.