Pourquoi une bouteille d'eau remplie coule ?

Question bête.

Une bouteille d'eau vide flotte, parce que sa densité moyenne est plus faible que celle de l'eau.

On remplit la bouteille avec de l'eau, elle coule, tout le monde a observé cela.
Oui, mais pourquoi ? Le PEHD, qui si je ne m'abuse est le composant des bouteilles d'eau, a une densité légèrement inférieure à celle de l'eau (autour de 0,95).
Donc la densité moyenne d'une bouteille d'eau remplie devrait être très légèrement inférieure à celle de l'eau, non ?

La force verticale s'exerçant sur la bouteille, selon Archimède, étant égale à la masse du volume d'eau déplacé devrait donc être très légèrement supérieure au poids de la bouteille remplie, non ?

Alors pourquoi coule-t-elle ?

Euh... tu as fait l'essai, par exemple dans une baignoire ? Il est possible qu'elle coule dans un premier temps dans un courant d'eau, en fonction de la dynamique des fluides (purement conjectural de ma part). Mais, si sa densité est inférieure à celle du volume d'eau dans lequel elle se trouve, elle n'atteindra pas le fond et finira par remonter si le courant est moins fort, ou se stabilisera à une profondeur intermédiaire.

Je donnerais aussi une influence certaine à la dynamique des fluides. La différence de poids entre la bouteille remplie d'eau et le même espace rempli d'eau uniquement étant assez négligeable (inférieure à 0,15 %), la poussée d'Archimède n'est pas la seule force à considérer et même probablement pas la plus influente dans ces circonstances.

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Bon, encouragé par l'avis concordant de Ἑκάτη, j'ai réfléchi à une interprétation plus précise. Que les spécialistes ne me descendent pas : je ne suis pas physicien et c'est juste une idée.

Alors, voilà : dans le courant d'une rivière, si tant est que la bouteille y flotte, les nappes d'eau qui la rattrapent, en fonction des irrégularités de l'écoulement, doivent passer au-dessus ou en dessous de la bouteille. Si c'est en dessous, la bouteille s'élève; mais ensuite, l'énergie potentielle qu'elle a acquise se transforme en énergie cinétique qui la fait forcément redescendre en dessous du niveau de l'eau. Mais, si c'est au-dessus, même si l'effet est symétrique, il est forcément moindre en raison de la viscosité de l'eau supérieure à celle de l'air. En moyenne, le centre de gravité de la bouteille doit donc se situer plus bas que la surface de l'eau.

Je sais : cela ne doit pas être ça. Mais, c'est un test, non ? et j'aime bien les tests.

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