Vous êtes-vous déjà demandé pourquoi des bois comme l’ébène coulent dans l’eau, alors que d’autres, comme le balsa, flottent à sa surface ? Si c’est le cas, restez dans les parages et nous vous l’expliquerons.
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Les objets flottent en fonction de leur densité
Pour commencer, nous devons comprendre ce qu’est la densité d’un objet et comment elle affecte sa flottabilité. Si vous le souhaitez, vous pouvez lire l’article sur les concepts de base du bois pour en savoir plus sur la densité ou tout autre sujet lié à ce matériau.
La densité est donc le rapport qui existe entre le poids ou la masse d’un objet (ou d’une substance) et le volume que cet objet occupe. Ce rapport est mesuré en kilogrammes/centimètres cubes (kg/cm3) dans les objets solides.
Densité du bois
Le bois est un matériau dont la densité est très variable, car de nombreux facteurs déterminent sa densité (poids) ou sa légèreté.
Ainsi, nous avons que la densité du bois dépend par exemple de son espèce, car si nous parlons d’un bois à croissance lente comme le Granadillo africain (Dalbergia melanoxylon), nous verrons que sa densité sera élevée ou très élevée, 1270 kg/m3 pour être exact.
Cela s’explique par le fait que l’arbre a eu plusieurs décennies, voire plusieurs siècles, pour croître et a donc pu produire un bois très dense (compact).
Au contraire, une espèce à croissance rapide comme le bois de Kiri (Paulownia Tomentosa) aura un bois très léger, 280 kg/m3 environ.
L’image suivante montre la gamme de densités dans laquelle les bois sont classés ; elle servira de référence pour déterminer si un bois est plus ou moins dense.
Maintenant que vous connaissez ces valeurs, vous devez savoir que la densité peut varier considérablement entre les arbres d’une même espèce. Par exemple, il est peu probable que vous trouviez un arbre dont le tronc ne présente qu’une seule mesure de densité.
En effet, il y aura des parties du bois plus denses que d’autres, ce qui peut être dû à la concentration d’eau présente dans le bois au moment de la mesure.
De même, il est logique de penser que plus le bois est dense, plus il doit être dur et résistant, n’est-ce pas ?
En fait, si vous pensez cela, vous avez en partie raison, car dans la plupart des cas, les essences de bois les plus denses sont aussi les plus dures et les plus résistantes.
Il existe toutefois des exceptions à la règle, comme le Quebracho, le bois le plus dur de la planète et l’un des plus denses, mais pas le plus dense.
Par ailleurs, le teck est considéré par beaucoup comme le bois le plus résistant ou le plus durable, alors qu’il est deux fois moins dense que le Quebracho et environ 4 fois moins dur, mais plus résistant que lui.
Ce qui précède permet de comprendre que, bien que la dureté, la densité et la durabilité du bois aillent de pair, elles ne sont pas toujours égales ou équivalentes.
Pourquoi le bois flotte-t-il ?
On dit souvent que le bois flotte sur l’eau, ce qui est vrai. Toutefois, cette affirmation est incomplète.
En effet, le bois flotte, mais uniquement lorsque sa densité est inférieure à celle du liquide dans lequel il se trouve.
En d’autres termes, si le bois est plus dense que le liquide dans lequel il se trouve, il coule.
Ainsi, comme la plupart des bois ont une densité inférieure à celle de l’eau, on dit que le bois flotte toujours, mais il existe des bois plus denses que l’eau et qui ne flottent donc pas dans celle-ci.
Cependant, même si vous avez un morceau de bois sec, n’oubliez pas que le bois a tendance à absorber ou à expulser l’humidité en fonction de l’environnement dans lequel il se trouve.
Par conséquent, si le bois est mouillé, il est saturé d’eau et expulse de l’air (qui est moins dense que l’eau), ce qui le rend de plus en plus lourd et dense. C’est pourquoi il peut s’affranchir de la densité de l’eau et s’enfoncer.
Remarque : rappelez-vous que le bois ne coule pas parce qu’il est plus lourd que l’eau, mais parce qu’il est plus dense que l’eau.
La densité de l’eau est-elle toujours la même ?
Nous avons déjà beaucoup parlé du fait que le bois coule s’il est plus dense que l’eau, mais quelle est la densité de l’eau ?
La réponse est : cela dépend.
L’eau pure ou distillée a une densité de 1 lorsqu’elle est à 4ºC. Cependant, lorsque des ions sont ajoutés à l’eau, sa masse augmente.
Ceci est important car cela signifie que la flottabilité du bois peut changer en fonction de la pureté de l’eau, c’est-à-dire que si l’eau est sale ou polluée, elle peut être plus dense.
En outre, la densité de l’eau dépend de sa température : plus elle est froide, plus elle est dense, et au contraire, plus l’eau est chaude, plus sa densité est faible.
Et que signifie que la densité de l’eau est égale à 1 ?
Le fait que la densité de l’eau soit égale à 1 g/cm3 signifie que 1 kg d’eau est égal à 1 litre d’eau, c’est-à-dire que le volume de l’eau est parfaitement équivalent à sa masse.
En outre, l’eau est une substance très stable et, par conséquent, sa densité ne varie généralement pas beaucoup, sauf en cas de changement de température.
| Température | Densité de l’eau |
| 4 ºC | 1000kg/m3 |
| 20 ºC (Température ambiante) | 998 kg/m3 |
| 100 ºC | 958,05 kg/m3 |
La densité de l’eau à température ambiante est donc de 998 kg/m3 et c’est cette valeur qu’il faut prendre en compte pour mesurer la flottabilité des objets.
Par conséquent, si le bois à température ambiante a une densité inférieure à 998 kg/m3, il flottera ; sinon, il coulera.
Quels sont les bois qui ne flottent pas dans l’eau ?
Voici quelques bois dont la densité est supérieure à celle de l’eau et qui ne flottent donc pas.
5. Bois d’ébène du Gabon
Ce bois tropical originaire d’Afrique est l’un des plus beaux au monde et est très recherché pour sa grande qualité.
Il a un aspect très particulier et attrayant, car il est très foncé (presque noir). Il est également très résistant.
Sa densité est de : 1050 kg/m3 et est donc un bois très lourd.
4. Le bois de véra
Bois originaire du continent américain, il est très utilisé pour le travail au tour.
Ce bois est très lourd puisqu’il a une densité de 1192 kg/m3.
Bois de plomb
Cette espèce africaine est difficile à obtenir en dehors de son habitat naturel. Elle est très résistante et dense, avec une densité de 1215 kg/m3.
3. Bois de plomb
Cette espèce africaine est difficile à obtenir en dehors de son habitat naturel. Il est très solide et dense ; sa densité est de 1215 kg/m3 .
2. Bois de quebracho
Cette essence sud-américaine est la plus dure de la planète et est menacée par la surexploitation.
Sa densité est de 1235 kg/m3.
1. Le bois de fer
Originaire des Caraïbes, le bois de fer est le bois le plus dense jamais enregistré avec une densité de 1355 kg/m3.
Mais si vous voulez d’autres exemples de bois qui ne flottent pas, vous pouvez consulter l’article sur les bois les plus lourds de la planète, qui ont tous une densité supérieure à celle de l’eau.
De plus, vous l’avez peut-être remarqué ou non, mais tous les bois que nous venons de mentionner ont en commun d’être des bois tropicaux, car les densités élevées sont très courantes dans ces espèces (parce qu’elles poussent lentement pour la plupart).
La flottabilité du bois dépend donc de sa densité, bien que d’autres facteurs entrent en jeu.