PRESSIONS DANS LES LIQUIDES

On prend un tube de verre un peu gros, ouvert à ses deux bouts, et on applique contre son bord inférieur un disque de verre a^ qui le ferme hermétiquement. Soutenant d'abord ce disque au moyen d'un fil b fixé à son centre, on plonge le tout dans l'eau, comme le montre le dessin, puis on lâche le fil. Or, on observe alors que le disque a, quoique plus dense que l'eau, ne tombe pas, ce qui prouve qu'il supporte de bas en haut une pression qui le soutient. Il ne tombe pas davantage quand on verse peu à peu de l'eau dans le tube, tout le temps du moins que la hauteur du liquide au-dessus du disque a est moindre à l'intérieur qu'à l'extérieur; mais à l'instant où la hauteur est la même des deux côtés, on voit le disque se précipiter au fond du vase. Puisqu'il ne tombe qu'alors , cela montre que la poussée que supporte le disque^ de bas en haut^ est précisément égale au poids de la colonne d'eau qui a pour base ce disque, et pour hauteur la distance de celui-ci au niveau de Veau dans le vase où plonge le tube.

La poussée de bas en haut que supportent ainsi les corps immergés est sensible lorsqu'on plonge un bras dans l'eau ; elle l'est bien davantage si on le plonge dans le mercure, qui, étant plus dense, donne lieu à des pressions bien plus considérables. C'est par l'effet de la poussée des liquides, que lorsqu'un bateau est troué vers le fond, on voit Teau s'y précipiter avec force. Enfin, nous verrons bientôt que c'est cette poussée qui soutient tous les corps qui flottent à la surface de l'eau , ou restent en suspension dans sa masse. 73. Les pressions exercées par les licpiides sont indépendantes de la forme des vases. — Les différentes pressions auxquelles la pesanteur donne naissance dans les liquides, soit qu'elles s'exercent de haut en bas, de bas en haut, ou latéralement sur les parois des vases, croissent, comme on l'a vu (70), proportionnellement à la

Fig. 45. — Poussée de bas ea haut.

hauteur des liquides el k leur densité, mais présentent en outre cette propriété remarquable d'être indépendantes de la forme des vases et de la quantité de liquide qu'ils coiUiennent, et, par suite, de ne dépendre, pour un même liquide, que de la profondeur.

Pour démontrer ce principe par l'expérience, on a imaginé plusieurs appareils, parmi lesquels nous choisissons celui représenté dans la figure 46. Sur un vase cylindrique P est un couvercle métallique, qui porte, à son centre, une tubulure sur laquelle peuvent se visser, à volonté, trois tubes A, B, C, de formes et de capacités différentes, mais tous d'égale grosseur à leur base. La tubu-

Fig. 46. — Pression indépendante de la forme des yases.

lure axée au couvercle est prolongée en dessous par un tube de verre o, de même diamètre, qui est fermé par un disque t. Gelui-€i n'est point mastiqué au tube de verre, mais s'applique simplement sur ses bords, étant maintenu par un fil attaché , d'un bout, à son centre, et, de l'autre, à l'une des extrémités du fléau d'une balance. A l'autre extrémité de ce fléau est suspendu un bassin destiné à recevoir des poids.

Gela posé, ayant chargé le plateau M d'un poids convenable, et le vase conique A étant vissé sur le couvercle du vase P, on vers©

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de l'eau dans ce vase jusqu'à ce que le disque i ae détache par l'effet de la pression ; supposons qu'il ait fallu pour cela verser de l'eau jusqu'à ce que aon niveau atteigne le point n. Laissant alors écouler l'eau du vase A, on le dévisse et l'on met à sa place successivement les tubes B et G. Puis, recommençant à chaque fois l'expérien> ce, avec le même poids dans le plateau M, on verse encore de l'eau dans ces tubes jusqu'à ce que le disque i se détache de nouveau; or, on observe que cela arrive toujours précisément lorsque le liquide atteint la même hauteur que dans la première expérience, c'est-à-dire lorsqu'il arrive au point n. On voit donc qu'à hauteur égale, la pression est la même dans les trois cas, ce qui démontre le principe énoncé.

Ce principe se désigne quelquefois sous le nom de paradoxe hydrostatique^ pour exprimer ce qu'il parait avoir de paradoxal, en ce sens que même avec des quantité trèsminimes de liquide, on peut obtenir des pressions considérables, ainsi que le prouve l'expérience suivante.