HYDROSTATIQUE. - SIPHONS. — CAPILLARITÉ

Les principes de l’hydrostatique peuvent être expliqués très facilement. Il est facile de faire connaître d’une manière très simple le principe d’Archimède. On prend un corps de

Fig. 41. — Roud de serviette soulevé par un rapide mouvement de rotation. — Force centrifuge et résistance de frottement. (Page 62.)

forme aussi peu régulière qu’on le voudra, une pierre par exemple. On attache cette pierre par un fil et on l’immerge dans un verre à boire plein d’eau jusqu’au bord. L’eau déborde; il s’en écoule nécessairement un volume égal à celui de la pierre. On essuie le verre ainsi vidé partiellement. On le place sur le bassin d’une balance, on établit l’équilibre, avec du plomb de chasse

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placé sur l’autre bassin. Cela fait, on apporte un vase pJein (l’eau et on y fait plonger la pierre suspendue au plateau de la balance, en soulevant ce vase à l’aide de briques. L’équilibre est rompu; pour le rétablir, il suffit de remplir d’eau le verre à boire placé sur le plateau du côté de la pierre, c’est-à-dire de remettre dans le verre le poids d’un volume d’eau précisément égal à celui de la pierre.

Fig. 42. — Pièce de monnaie roulant sur un parasol japonais. (Page 63.)

Veut-on faire comprendre les principes relatifs aux vases communiquants, donner la notion des jets d’eau, des puits artésiens, etc. ; deux entonnoirs reliés entre eux par leur tube inférieur à l’aide d’un simple tuyau de caoutchouc d’une certaine longueur serviront à la démonstration ; il suffira d’y verser de l’eau et de montrer que l’eau déborde du second entonnoir si on la verse abondamment dans le premier entonnoir placé à un niveau plus élevé.

Un disque de carton et un verre de lampe nous permettront de Tissakdier. — Récréations, 4^ édition. 5

faire comprendre la nature de la pression de bas en haut exercée parles liquides. J'ai appliqué sur l’ouverture d’un verre de lampe une rondelle de carton, que je retiens à l’aide d’une cordelette ; je plonge le tube ainsi fermé dans un vase rempli d’eau. La rondelle est maintenue par la poussée du liquide de bas en haut. Pourla séparer de l’ouverture, il suffit de verser de l’eau dans le tube jusqu’à la hauteur du niveau extérieur (lîg. 43). La pression extérieure exercée sur le disque est donc égale, comme celle qui s’exerce en dedans, au poids d’une colonne d’eau ayant pour base la surface de l’ouverture du tube et pour hauteur la distance de la rondelle au niveau.

Les seringues, les pompes, etc., sont des effets de la pression atmosphérique. Les ballons s’élèvent en vertu de la poussée des gaz (le ballon est un corps plongé dans un gaz et par conséquent soumis aux mêmes lois qu’un corps plongé dans un liquide) L

Les bateaux flottent à cause de la poussée des liquides ; l’eau jaillit d’une fontaine, par la pression des liquides.

Les expériences relatives à l’hydrostatique et à l'écoulement des liquides s’appliquent facilement à la confection de petits appareils intéressants. Nous n’avons jusqu’ici rien dit du siphon : nous le présentons plus loin sous une forme curieuse connue sous le nom de vase de Tantale (fîg. 44). Un personnage découpé dans du bois est disposé au milieu d’un vase de verre dans l’attitude d’un homme qui veut boire. Si l’on verse lentement de l’eau dans ce vase, on reconnaît qu’il est impossible de faire monter le niveau de l’eau au-dessus de la ligne horizontale AB : le malheureux Tantale voit toujours l’eau rester à proximité de ses lèvres. Ce phénomène s’obtient à l’aide d’un siphon recourbé dissimulé dans la statuette, et dont la branche d’écoulement, placée dans le pied du vase perforé, traverse la partie supérieure

^ Quand on place un grain de raisin sec au fond d'un verre rempli de vin de champagne, on voit des bulles de gaz s’y attacher; le grain de raisin monte à la surface du liquide où les bulles crèvent et se dégagent ; il retombe alors pour recommencer bientôt son ascension.

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d’une table percée d’un trou. Quand le niveau de l’eau s’élève en AB, le siphon immergé, représenté sur notre figure en pointillé, s’amorce spontanément, et le liquide s’écoule au-dessous de la table, en G.

Découpez une lanière de drap, plongez-la dans l’eau, et dis-

Fig. 43. — Démonstration de la pression exercée de bas en haut par les liquides. (Page 66.)

posez-la ensuite de telle façon qu’elle trempe dans deux verres placés à différents niveaux (fig. 45) ; si le verre supérieur est rempli d’eau, cette eau passera, en une heure de temps environ, dans le verre inférieur. La lanière de drap aura par capillarité joué le rôle de siphon.

Les phénomènes particuliers qui se manifestent quand on observe le niveau des liquides dans des espaces très étroits.

comme dans un tube de Terre mince, ou entre deux lames très rapprochées, les phénomènes capillaires, ne nécessitent aucun appareil spécial pour être mis en évidence; il en est de meme pour la convexité ou la concavité des ménisques. La figure 46 représente une jolie expérience de physique amu-

Fig. 44. — Vase de Tautale. (Page 66.)

santé, faite au sujet de ces phénomènes. On prend un verre à boire, que l’on remplit d’eau jusqu’au bord, en ayant soin toutefois que le ménisque soit concave. On place à côté une pile de pièces de 5 francs ou de pièces de 10 centimesà défaut des premières. On interroge alors les assistants, et on leur demande combien de pièces on pourra jeter dans le verre sans faire déborder le liquide qu’il contient. Toute personne qui ne connaît pas cette

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~ expérience, répondra qu’on n’en pourra mettre qu’une ou deux, tandis qu’il est possible d’en faire tenir un nombre considérable, jusqu’à dix ou douze. Quand on fait tomber les pièces avec précaution et d’une main délicate (fig. 46), on voit la surface du liquide devenir de plus en plus convexe, et on est soi-même

Fig. 45. — Un siphon formé avec une bandelette de drap. (Page 67.)

étonné de l’importance que peut acquérii* cette convexité avant que le liquide ne déborde.

A la suite de cette expérience, nous en mentionnerons une relative aux tourbillons annulaires des gaz ; elle peut être faite avec une boîte formée de cartes à jouer (fig. 47).

On pratique un trou dans une des parois de la boîte que l’on remplit avec la bouche de fumée de tabac. L’impulsion du pouce

sur la membrane inférieure de la boîte de carton fait sortir par l’orifice, des anneaux de fumée d’une remarquable régularité.

Tout le monde a vu certains fumeurs adroits lancer de leur bouche ou de leur pipe de jolies couronnes blànches dont on aime à suivre dans l’air calme les tournoiements vaporeux. C’est

Fig. 46. — Expérience sur la convexité des ménisques. (Page 68.)

un fait d’observation journalière qu’une goutte d’eau savonneuse échappée du bout des doigts s’élargit dans la cuvette en forme d'anneau parfait qui grandit avec lenteur en gagnant le fond.

Ces observations se rattachent aux phénomènes des tourbillons annulaires ; elles ne sont pas futiles et peuvent devenir intéressantes : il n'y a rien de banal à qui sait voir, rien d’indifférent à qui' sait observer.

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