Eau dans un tube soulevé

Expérience de mécanique des fluides : De l’eau dans un tube soulevé

Physique

Mécanique des fluides / Pression hydrostatique

Pression hydrostatique ; Boyle Mariotte

Public : Secondaire et Supérieur

Durée : < 1 min

Liste du matériel et des produits nécessaires :

- Un grand cylindre (ou un aquarium) rempli d’eau.

- Un cylindre transparent ouvert à une extrémité et percé d’un petit trou à l’autre extrémité.

- Un marqueur indélébile.

Recommandations pour réaliser l’expérience :

- Obturer hermétiquement le fond du tube avec son doigt avant d’élever celui-ci. (Lorsque l’on enlève le doigt, l’eau s’écoule.)

Exploitation pédagogique :

Lorsque le cylindre est soulevé, le volume d’air à l’intérieur du tube augmente un peu et de ce fait,  la pression de l’air dans le tube diminue et devient inférieure à la pression atmosphérique. Cette différence de pression permet de soulever et de maintenir une colonne d’eau dans le tube au-dessus du niveau d’eau dans le grand cylindre. Si h représente la hauteur entre les niveaux d’eau dans le tube et dans le grand cylindre et r_eau la masse volumique de l’eau, on a l’égalité suivante :

P_air + r.g.h = P_atm

Lien(s) vers la vidéo :

- https://ezcast.uclouvain.be/ezmanager/distribute.php?action=media&album=OER-pub&asset=2023_07_03_14h41_02s&type=cam&quality=low&token=YFWOCDLD&origin=link

- Cette vidéo est exploitée dans plusieurs questions sur https://www.diagnosciences.be/