Fontaine de Héron

De Wikidebrouillard.

Version du 6 septembre 2011 à 11:18

Présentation de l'expérience

La fontaine de Héron a été inventée par Héron d'Alexandrie, mécanicien de l'Antiquité. Le système est décrit dans son ouvrage Pneumatica. Attention, la vidéo et la manipulation présentent plus un siphon qu'une fontaine de Héron !!!

Matériel

• 2 bouteilles de 50 cl
• 1 bouteille d'1,5l
• 1 bouchon
• 1 support d'élévation
• 3 pailles
• 1 morceau de scotch
• 1 chewing-gum
• 1 tournevis
• des ciseaux
• 1 récipient d'eau (que l'on peut colorer avec des cartouches d'encre)

L'expérience

La manipulation

• Découpez la grande bouteille pour ne conserver que la partie cylindrique.
  
• Prenez le bouchon et percez avec le tournevis deux trous côte à côte suffisamment grands pour laisser passer une paille.
  
• Introduisez une paille dans une autre et fixez-les à l'aide d'un bout de scotch (pour étanchéifier).
  
• Placez cette double paille dans un des trous du bouchon, en laissant environ 1,5 cm de marge du côté intérieur du bouchon.
  
• Servez-vous d'un chewing-gum mâché pour lier les deux éléments de manière parfaitement étanche.
  
• Introduisez la deuxième paille avec cette fois un bout de 5-6 cm environ qui ressort du côté intérieur du bouchon. Comme précédemment, elle est fixée avec un morceau de chewing-gum.
  
• Remplissez entièrement la première petite bouteille d'eau.
  
• Remplissez la deuxième petite bouteille. L'eau contenue doit avoir un niveau légèrement supérieur à celui de la paille qui rentre le plus dans la bouteille une fois elle-ci fermée et retournée.
  
• Fermez la bouteille avec le bouchon.
  
• Déposez la petite bouteille pleine sur le support d'élévation et la grande bouteille à côté.
  
• Retournez la bouteille fermée au dessus des autres. La longue paille rentre dans la grande bouteille, tandis que la plus courte est dans la petite bouteille d'eau.

Que voit-on ?

Au début de l'eau sort de la grande paille uniquement et le niveau des petites bouteilles diminue.
Quand le niveau de la bouteille supérieure passe sous celui de la paille qui ressort le plus, un jet apparaît sur cette même paille.
Quand le niveau de la bouteille pleine au départ arrive près du bout inférieur de la paille qu'elle contient, des bulles apparaissent et le jet est momentanément plus important.
Dans la seconde qui suit le jet disparaît, l'eau de la bouteille pleine au départ n'atteint plus la paille.

Explications

De manière simple

Le jet d'eau est obtenu par compression de l'air.

Questions sans réponses

Pourquoi la grande paille doit-elle descendre plus bas que l'autre pour que cela fonctionne ?

Allons plus loin dans l'explication

Développons les concepts scientifiques associés.
Ne pas hésiter à faire des liens avec l'encyclopédie :Wikipédia

Liens avec d'autres expériences

Autres expériences

Académie de Grenoble intellego

Applications : liens avec le quotidien

Fontaine visibles dans les lieux publics ou fontaine décoratives.

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