Archimède et la masse volumique

 

Archimède, le célèbre inventeur romain est né à Syracuse en Sicile vers 287 avant Jésus-Christ.

 

On raconte qu’un beau jour, le roi Hiéron voulut faire une couronne en or pour l’offrir aux dieux. Pour ce faire, il confia une quantité d’or à un orfèvre.

Au bout de quelques temps, l’orfèvre lui apporta la couronne qu’il avait faite. Mais le roi fut pris de doutes : l’orfèvre a-t-il utilisé tout l’or pour la couronne, ou en a-t-il gardé pour lui ? N’a-t-il pas remplacé une partie de l’or par de l’argent ?

 

Le roi confia l’affaire à son ami Archimède.

Ce dernier commença par peser la couronne et constata qu’elle avait bien le même « poids » (la même masse) que l’or initial. Comment montrer qu’il manquait une partie de l’or, alors que la masse était la même ? Et comment le faire sans fondre, ni couper la couronne ?

Archimède pensa à ce problème pendant des jours … Puis soudain, alors qu’il prenait son bain, il comprit que, grâce au déplacement de l’eau, il pouvait mesurer le volume de la couronne et le comparer à celui d’une même masse d’or pur. Fou de joie, il sortit nu et traversa la ville en criant : « Eurêka » (j’ai trouvé !).

 

Il venait d’inventer la notion de masse volumique.

Il montra au roi que la couronne avec la bonne masse mais que son volume était plus grand que celui de l’or pur. C’est donc qu’un métal différent avait été introduit dans la couronne.

En effet, on sait maintenant que la masse volumique de l’or est 19,3 g/cm³, alors que celle de l’argent est 10,5 g/cm³. L’or est plus dense que l’argent, donc, pour une même masse, le volume d’argent est plus grand que celui de l’or.

Archimède a donc été le premier à identifier une espèce chimique grâce à des mesures physiques !

 

P.S. Certains disent qu’au cours de son fameux bain, Archimède compris la notion de « poussée d’Archimède » … mais il est probable qu’il ne prit pas qu’un seul bain dans la longue vie !

 

20 Septembre 2006

M.Zagala