- Le sous-marin obéit à deux grands principes, le principe d'Archimède et le principe de Pascal qui s'appliquent à tout corps immergé.
Le sous-marin peut avancer grâce à l'hélice et à des hydroplanes qui servent à contrôler le sous-marin dans l'eau.
Pour plonger vite, il y a un grand compartiment qui se remplit d'eau et se vide de son eau remplacée par de l'air pour remonter à la surface.
Le sous-marin est soumis à 2 forces :
- l'une à son poids qui le fait plonger.
- l'autre à la poussée d'Archimède qui le fait remonter.
- Le principe d'Archimède
- Tout corps plongé dans un liquide reçoit de la part de ce liquide une poussée verticale dirigée de bas en haut, égale au poids du volume de liquide déplacé.
- Le sous-marin dans l'eau de mer est soumis à deux forces :
- - son poids, appliqué au centre de gravité (G), force verticale dirigée de haut en bas. Elle tend à faire descendre le sous-marin.
- - la poussée d'Archimède, appliquée au centre du volume immergé (C), force verticale dirigée vers le haut. Elle tend à faire remonter le sous-marin. L'équilibre est obtenu quand le poids de l'eau déplacée, c'est à dire la poussée, correspond au poids du sous-marin. Considérons le sous-marin en surface. Les ballasts sont totalement vides d'eau de mer. La partie supérieure émerge. Le sous-marin flotte, il est donc en équilibre. Le poids du volume d'eau déplacé est bien égal au poids du sous-marin. Si l'on ouvre la purge des ballasts, ils se remplissent d'eau. Le sous-marin s'alourdit et s'enfonce. Le poids du volume d'eau supplémentaire déplacé, qui correspond à une augmentation de même valeur que la poussée, est égal au poids de l'eau contenue dans les ballasts. Un nouvel équilibre statique est donc obtenu. A chaque volume d'eau ajoutée, le sous-marin s'enfonce un peu plus et trouve un nouvel équilibre.
- En immersion maximale les ballasts sont totalement pleins d'eau de mer. Si l'on vide les ballasts en remplaçant l'eau de mer par de l'air