VASE DE MARIOTTE

. — Le vase de Hariotte ( * ) est un autre

Fig. i4a.

appareil qui s'expHque de lui-même. C*est un flacon contenant de Teau et surmonté d'un bouchon dans lequel passe un tube AB {fig. i4^]; il est percé en C d'un orifice latéral étroit. Si au commencement de Texpérience le liquide est au niveau commun MN dans le vase et dans le tube, la pression est égale & celle de l'atmosphère sur ce niveau, et sur la couche FC elle est augmentée de la hauteur NC. Le liquide s*écoulera donc par l'orifice C sous l'influence d'un excès de pression mesuré par NC. Mais, aussitôt qu'il commencera à sortir, l'espace occupé par l'air augmentera dans le flacon et la pression diminuera; on verra donc le niveau baisser de plus en plus dans le tube AB et arriver à l'extrémité A.

Jusque-là, la pression intérieure a diminué progressivemenl et récoulemcnt s'est fait en se ralentissant peu à peu; mais, aussitôt qu*on atteint cette limite, l'action change. En effet, quand une nouvelle quantité de liquide s'écoulera, la pression continuera à diminuer dans le flacon, et par suite le niveau dans le tube tendra à baisser encore : on verra une bulle d'air descendre de A en prolongeant le canal et baisser de plus en plus; bientôt elle se contournera et remontera dans le flacon pour rejoindre l'air qu'il contient déjà; elle sera suivie d'une seconde et d'une troisième, etc. A partir de ce moment, il y a deux phénomènes distincts : un écoulement continu de liquide (|ui tend à diminuer la pression intérieure, et une rentrée continue do gaz qui tend à Taugmenter. Pendant ce temps, la couche DE est à la pression [de l'atmosphère dans toute son étendue; la pression en CF est celle de l'atmosphère augmentée do la hauteur EC, et Fécoulement du liquide se fait comme si le niveau dans le flacon demeurait constamment fixé en

' ) MitioTTc, Traité du mouvement des eaux. Le vase de Mariottc avait été inia(;inc pour montrer les effets do la pression atmosphérique. U a été employé plut tard pour produire un écoulement constant.

APPAREILS DIVERS

DE ; cet écoulement sera rapide si la hauteur CE est grande, et sa vitesse diminuera si C se rapproche de E.

Pour résumer, désignons par H la pression de l'atmosphère en A : c'est la pression de la couche DE tout entière. Celle qui s'exerce sur FC est H -f- EC, et la différence des pressions intérieure et extérieure est égale à EC; elle peut être positive, nulle ou négative si C est au-dessous de E, ou confondu avec E, ou placé au-dessus de lui, et, dans ce dernier cas, de Teau rentrerait par Toriflce et le liquide s'élèverait dans le tube AB jusqu'au niveau E. Dans tous les cas, la pression sur HN est H — NE : c'est celle de l'air confiné ( * ).

Fig. 143.

Comme dernier exemple de ces sortes d'actions, nous citerons le siphon [fig, i43); c'est un tube à deux courbures AfiCD et dont les deux branches AB et CD ont des longueurs inégales h ei h!. 11 est préalablement rempli d'eau. Plongé en A dans un vase contenant le même liquide, son autre extrémité D s'ouvre librement dans Tair. Les choses étant dans cet état, la pression atmosphérique s'exerce au niveau du liquide en A et tend à faire monter le liquide dans AB; au point B elle est H — A et dirigée de A en B. D'un autre côté, la pression qui tend à chasser le liquide de B en C est H — h' au point C. Ainsi, sur le même niveau BC, deux pressions inégales agissent sur le liquide en sens inverses et leur différence est H — /i— (H — A'), ou h' — h agissant de B vers C.

Si h' est > A, Teau coulera et tombera par l'orifice D avec

( ' ) Le Tase de Mariette des cabinets de Physique est en général muni de plusieurs orifices percés à difiërents nireauz.

Quand on débouche plusieurs ouvertures, il se produit des phénomènes T ariés d'écoulement de Teau et de rentrée de l'air, dont on se rendra compte aisément en étudiant les pressions qni s'exercent dans les deux directions opposées sur chaque orifice et à l'extrémité A du tube.

Ainsi soient deux orifices, l'un G au-dessus de A, l'autre C au-dessous; Teau s'écoulera par C, l'air restera par 0, et le niveau de l'eau dans le tube AB, devenu inutile, se maintiendra vis-à-vis de G.