L’effet de serre dû à l’accumulation de CO2 dans l’atmosphère entraînant une rétention d’énergie, est supposé être la cause de l’augmentation globale de la température. Sous l’effet de ce réchauffement climatique, les glaciers du globe terrestre sont soumis à une fonte lente les faisant passer de l’état solide à l’état liquide. On s’intéresse aux conséquences dues à ces phénomènes de fonte sur le niveau des mers.
On note :
Vglace le volume total du glacier ;
Veau le volume d’eau liquide correspondant à la masse du glacier (s’il était totalement fondu)
V1 le volume de la partie émergée du glacier;
V2 le volume de la partie immergée ;
ρeau la masse volumique de l’eau liquide ;
ρglace la masse volumique de la glace ;
g l'intensité du champ de pesanteur terrestre.
Exprimer Veau en fonction de V1 et V2, sachant que la masse est conservée lors du changement d’état physique.
On considère un glacier flottant sur l’eau. Faire le bilan des forces appliquées au glacier puis en déduire l'expression de \(\displaystyle \mathrm{ \frac{ρ_{glace}}{ρ_{eau}} }\) puis celle de Veau en fonction de V1 et V2.
On considère maintenant que le même glacier repose sur un sol dur mais étant toujours en partie immergé. On appelle \(\displaystyle \mathrm{\overrightarrow{R} }\) la réaction du sol sur le glacier et R la norme de \(\displaystyle \mathrm{\overrightarrow{R} }\). Faire le bilan des forces appliquées au glacier et en déduire l'expression de \(\displaystyle \mathrm{ \frac{ρ_{glace}}{ρ_{eau}} }\) puis montrer que \(\displaystyle \mathrm{ V_{eau}=V_2 + \frac{R}{g \ ρ_{eau}} }\).
On considère enfin un glacier totalement émergé de même masse que le précédent, tel que celui du Mont-Blanc. Déduire du résultat précédant l’expression de Veau en fonction de Vglace. Conclure.