Je me petit débrouille, no.107
1er novembre 91
 
LES EXPÉRIENCES DE SCIENTIFIX (Une expérience renversante)
 

Matériel : 
 

  • une bouteille remplie d'eau;
  • un verre.
Es-tu capable de renverser une bouteille de 750 ml remplie d'eau dans un verre de 200 ml? Attention! l'eau ne doit pas déborder? Voilà le défi que Caroline a lancé à Robert. Résultat, beaucoup d'eau... sur le comptoir! Crois-tu pouvoir faire mieux? 

Voici comment faire. Renverse le verre sur le goulot de la bouteille. Maintenant, renverse le tout, en maintenant le verre sur le goulot. Surprise! seulement un peu d'eau s'écoule de la bouteille. Et voilà, la bouteille est renversée dans le verre, et pas une seule goutte d'eau de perdue! 

Veux-tu voir encore mieux? Soulève la bouteille de façon à ce que le goulot soit à environ 2 cm au-dessus de la surface de l'eau, comme sur l'illustration. L'eau s'écoule de la bouteille et s'arrête dès que le niveau du liquide atteint le goulot. Le même phénomène se répète à chaque fois qu'on soulève légèrement la bouteille. 
 

Un effet de la pression atmosphérique 

Comment cela s'explique-t-il? Lorsque tu renverses la bouteille dans le verre, un peu d'eau s'échappe. Comme l'air ne peut pénétrer dans la bouteille, à cause de la pellicule d'eau, un vide se forme à l'intérieur de la bouteille. A ce moment, la pression atmosphérique empêche l'eau de s'écouler d'avantage. 

En soulevant la bouteille au dessus de l'eau du verre, l'air pénètre par le goulot, prenant la place de l'eau qui peut à nouveau s'écouler dans le verre. Lorsqu'elle atteint le goulot, l'eau du verre empêche l'air de pénétrer dans la bouteille, le vide se crée à nouveau et l'eau cesse de s'écouler. 
 

Un principe historique! 

Le principe que tu viens d'expérimenter fut découvert par Évangelista Torricelli, en 1643. Torricelli cherchait à expliquer pourquoi une pompe aspirante ordinaire ne pouvait faire monter l'eau à plus de 10 m de hauteur. Il découvrit que c'était grâce à la pression atmosphérique que l'eau pouvait monter. A une hauteur de 10 m, la pression de l'air est insuffisante pour pousser l'eau plus haut. 

Pour faciliter ses expériences, Torricelli remplaça l'eau par un liquide beaucoup plus dense (c'est-à-dire plus lourd pour un même volume) : le mercure. Torricelli venait de fabriquer le premier baromètre, l'instrument qui sert à mesurer la pression de l'air.  En plus d'être à la base du fonctionnement du baromètre, le principe que tu viens d'expérimenter a beaucoup d'applications pratiques : les pipettes de laboratoire (petits tubes de verre qui servent à mesurer des liquides), les compte-gouttes et les abreuvoirs à hamsters ou à souris blanches. 


 

 

École secondaire des Patriotes-de-Beauharnois
Responsable de la page : François Guérard
enseignant de sciences
 
École secondaire des Patriotes-de-Beauharnois
Commission scolaire de la Vallée-des-Tisserands 

 
Commission scolaire de la Vallée-des-Tisserands