F_A = ρ_air × V × g
Explication
La poussée d’Archimède dépend de la masse volumique du fluide, du volume déplacé et de g. Ici, c’est bien l’air qui intervient pour calculer la poussée sur l’objet.
Parce que l’hélium est moins dense que l’air
Explication
L’hélium est beaucoup moins dense que l’air, ce qui rend la poussée suffisante pour compenser le poids du ballon. Il ne s’agit pas d’une propulsion, mais d’un effet de flottabilité.
Environ 100 000 kg
Explication
La maison est modélisée avec une masse d’environ 100 tonnes, soit 100 000 kg. C’est cette valeur qui sert de base au calcul du nombre de ballons.
Environ 7 millions
Explication
Le calcul donne environ 100 000 / 0,014, soit 7 × 10^6 ballons. La réponse en millions est donc la bonne, bien au-delà d’un simple millier ou d’un million.
Environ 100 000 m³
Explication
Le cours retient l’approximation 1 m³ d’hélium ≈ 1 kg soulevé. Pour 100 000 kg, il faut donc environ 100 000 m³ d’hélium.
1 m³ d’hélium permet de soulever environ 1 kg
Explication
L’approximation donnée est très simple : 1 m³ d’hélium correspond à environ 1 kg levé. C’est cette règle d’ordre de grandeur qui permet de passer directement de la masse au volume.
Elle peut tourner, osciller ou se renverser
Explication
En l’air, la maison n’est plus dans la situation pour laquelle elle a été conçue : elle peut tourner, osciller dangereusement ou basculer. Le vent impose alors des contraintes très différentes de celles du sol.
Ils ne sont pas prévus pour supporter les contraintes d’une suspension
Explication
Ces éléments sont conçus pour une maison posée au sol, pas pour être tirée vers le haut. Des fissures ou un effondrement peuvent apparaître si les contraintes changent fortement.
Parce qu’il n’y a pas de moteur et que les vents la déplacent
Explication
Sans moteur, il n’y a pas de guidage actif : la maison serait entraînée par les vents. Cela rend le choix du trajet et de l’atterrissage pratiquement impossible.
L’hélium traverse lentement le latex sans trou visible
Explication
L’hélium peut diffuser à travers le latex, même sans trou, ce qui provoque une fuite progressive. La portance diminue alors au fil du temps.
Parce que l’hélium est une ressource relativement rare et demandée dans plusieurs secteurs
Explication
L’hélium est présenté comme une ressource rare, utilisée notamment pour les IRM, l’industrie spatiale et la recherche, ce qui rend son usage massif coûteux. Les autres propositions contredisent ces usages ou ses propriétés.
La physique utilisée est réelle, mais le projet est irréalisable en pratique à cause des quantités et des contraintes techniques
Explication
Le bilan indiqué est que la poussée d’Archimède est bien réelle, mais que les quantités d’hélium, la stabilité, la direction, la sécurité et le coût rendent le projet impraticable. La réponse opposée est donc trop optimiste ou scientifiquement inexacte.
Mémorisez les réponses avec 12 flashcards sur Les défis de la maison volante à l'hélium.
Poussée d'Archimède — définition ?
Force verticale vers le haut exercée par un fluide sur un objet immergé.
Hélium — rôle ?
Gaz léger utilisé pour la portance dans les ballons.
Masse maison — estimation ?
Environ 100 tonnes (100 000 kg).
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