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hydraulique – Prestidigitation http://micromagie.com/culturemicromagie Un site sur l'illusionnisme et la prestidigitation Wed, 22 Mar 2017 16:29:24 +0000 fr-FR hourly 1 https://wordpress.org/?v=4.9.3 Maximum de densité de l’eau. http://micromagie.com/culturemicromagie/2016/11/25/maximum-de-densite-de-leau/ Fri, 25 Nov 2016 08:10:59 +0000 http://micromagie.com/culturemicromagie/?p=3528 L’EAU offre ce phénomène remarquable que, lorsque sa température s’abaisse, elle ne se contracte que jusqu’à 4°; au-dessous de ce point, quoique le refroidissement continue, non seulement la contraction cesse, mais le liquide se dilate jusqu’au point de la congélation, qui a lieu, nous le savons, à 0°. L’eau possède donc, à la température de ...

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Maximum de densité de l’eau.

L’EAU offre ce phénomène remarquable que, lorsque sa température s’abaisse, elle ne se contracte que jusqu’à 4°; au-dessous de ce point, quoique le refroidissement continue, non seulement la contraction cesse, mais le liquide se dilate jusqu’au point de la congélation, qui a lieu, nous le savons, à 0°. L’eau possède donc, à la température de 4° centigrades, un maximum de densité, ainsi que l’ont prouvé les remarquables expériences de Hallstrom, de Despretz et de Hope. Nous ne possédons pas les appareils délicats de ces savants, et n’avons à notre disposition qu’un oeuf vide et un bocal (ou un seau) plein d’eau. Nous opérons en hiver, bien entendu. Voici comment se prépare l’expérience: dans une chambre dont la température est supérieure à 10°, mettons dans le vase plein d’eau notre oeuf vide, dont les trous ont été bouchés avec de la cire, et auquel nous avons suspendu, par un crochet en fil de fer, des pièces de monnaie destinées à le lester suffisamment pour que ce lest ne vienne qu’effleurer le fond du vase, et qu’une très faible diminution de poids fasse remonter l’oeuf à la surface du liquide. Ce réglage fait avec soin, mettez le vase en plein air, par une bonne gelée. L’eau se refroidit, la température descend graduellement de 10° (température de la chambre) à 4° au-dessus de 0, et sa densité augmente jusqu’à ce point : aussi voyez-vous l’oeuf monter graduellement dans le vase, et rester stationnaire tout le temps que l’eau est à 4° exactement (ce que vous pouvez vérifier avec un thermomètre).
L’eau a alors atteint son maximum de densité. Laissez encore descendre la température de l’eau jusqu’à 0° par exemple, en maintenant le vase dehors; la densité de l’eau diminue et l’oeuf descend au fond.
Rentrez le vase dans la chambre; vous verrez l’oeuf remonter jusqu’au moment où la température de l’eau aura atteint 4° au-dessus de 0, et où l’eau aura atteint de nouveau son maximum de densité, puis, la température du liquide continuant à s’élever, vous voyez l’oeuf redescendre au fond du vase, comme au début de l’expérience.
En résumé, vous avez constaté que, soit dans l’eau se refroidissant de 10° à 4°, soit dans l’eau s’échauffant de 0° à 4°, l’oeuf monte par suite de l’augmentation de densité de l’eau, et que, dans l’eau ayant exactement 4°, l’oeuf reste stationnaire.
Si nous n’opérions pas en hiver, nous abaisserions facilement la température de l’eau, au degré voulu, à l’aide d’un morceau de glace.

Maximum de densité de l'eau.

Maximum de densité de l’eau.

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Les Larmes de crocodile. Divisibilité des corps http://micromagie.com/culturemicromagie/2016/11/24/larmes-de-crocodile/ Thu, 24 Nov 2016 13:49:41 +0000 http://micromagie.com/culturemicromagie/?p=3489 LE pouvoir colorant des couleurs d’aniline est un exemple de la divisibilité prodigieuse de certains corps. 1 décigramme de violet ou de vert d’aniline suffit pour donner à un litre d’eau ou d’alcool une teinte assez foncée pour enlever toute transparence au liquide. Mais, parmi ces couleurs, une des plus curieuses est, sans contredit, la ...

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LE pouvoir colorant des couleurs d’aniline est un exemple de la divisibilité prodigieuse de certains corps. 1 décigramme de violet ou de vert d’aniline suffit pour donner à un litre d’eau ou d’alcool une teinte assez foncée pour enlever toute transparence au liquide. Mais, parmi ces couleurs, une des plus curieuses est, sans contredit, la fluorescéine, remarquable par la couleur verte qu’elle communique à l’eau, en lui donnant une apparence phosphorescente des plus singulières. Il y a quelques années, on versa à l’un des orifices du Danube 10 kilogrammes de fluorescéine, et, trois jours après, on constatait que la rivière de l’Aach était teinte en vert, ce qui prouvait que cette rivière était formée par l’infiltration des eaux du Danube. Les 10 kilogrammes de fluorescéine avaient suffi pour colorer 200 millions de litres d’eau, ou, ce qui revient au même, 1 gramme de matière colorante était reconnaissable, quoique dilué dans 20,000 litres de liquide !
C’est cette expérience que nous allons exécuter, en petit bien entendu, notre Danube étant un simple bocal de verre rempli d’eau. Quant à la fluorescéine, qu’il est difficile de se procurer, nous allons l’extraire d’un des morceaux du papier spécial constituant le jeu appelé larmes de crocodile. Ce papier n’est autre chose que du papier buvard que l’on a trempé dans une dissolution étendue de fluorescéine; on l’a fait séch er, puis on l’a divisé par des rainures en cinquante petits carrés. Détachez un seul de ces carrés, qui n’a que 0,01 m de côté, et posez-le sur la surface de l’eau du bocal, celle-ci étant parfaitement tranquille. Vous verrez la fluoresréine en sortir dès que l’eau a imbibé le papier, et descendre dans le bocal en longues gouttes vertes, aux reflets phosphorescents. Au bout de quelque temps, toute l’eau du bocal a pris une magnifique teinte d’émeraude.

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Construction d’un Hygroscope. http://micromagie.com/culturemicromagie/2016/11/22/construction-dun-hygroscope/ Tue, 22 Nov 2016 08:16:41 +0000 http://micromagie.com/culturemicromagie/?p=3332 Voici une substance que nous avons tous sous la main, et qui peut nous servir pour la fabrication d’un hygroscope; c’est une simple barbe d’avoine, qui se trouve, avant le battage, à l’extrémité de chacun des grains de cette céréale. Découpez dans du carton un personnage que vous aurez dessiné et colorié à votre goût, ...

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Voici une substance que nous avons tous sous la main, et qui peut nous servir pour la fabrication d’un hygroscope; c’est une simple barbe d’avoine, qui se trouve, avant le battage, à l’extrémité de chacun des grains de cette céréale. Découpez dans du carton un personnage que vous aurez dessiné et colorié à votre goût, et fixez-le avec deux épingles, comme vous l’indique notre dessin, en face d’un morceau de carton.
Il faudra laisser un espace entre le carton et la figure.
Le bras du personnage, qui doit être mobile, aura été préalablement fixé au dos de la figure et derrière l’épaule de la manière suivante : à l’aide d’une goutte de cire à cacheter, vous aurez fixé, perpendiculairement à la figure, une des petites barbes d’avoine dont je parlais tout à l’heure, et l’autre extrémité de cette barbe sera collée de la même manière à l’extrémité du bras.
Il s’agit maintenant de graduer l’appareil; pour cela, humectez avec votre haleine la barbe d’avoine qui se détordra, et laissera le bras, qui tient une baguette, descendre jusqu’à l’épingle inférieure, chargée de limiter sa course . Marquez alors le chiffre 10 qui veut dire : très humide. Portez l’appareil devant le feu, et le bras se relèvera aussitôt pour s’arrêter à l’épingle du haut; marquez alors 0 en face de cette nouvelle position de la baguette, et divisez en dix parties égales l’espace compris entre les deux divisions extrêmes. Vous aurez ainsi un instrument qui, malgré sa construction rudimentaire, sera d’une extrême sensibilité, et vous indiquera fidèlement les moindres variations dans l’état d’humidité de l’air. Dans le coin de notre dessin, nous avons représenté en A la barbe d’avoine saturée d’humidité; B est la même barbe lorsque la sécheresse lui a rendu sa torsion primitive.

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Le Marteau d’eau. Faire bouillir de l’eau en soufflant dessus. http://micromagie.com/culturemicromagie/2016/11/22/marteau-deau-faire-bouillir-de-leau-soufflant-dessus/ Tue, 22 Nov 2016 08:12:45 +0000 http://micromagie.com/culturemicromagie/?p=3329 PRENEZ un petit flacon bouché à l’émeri, remplissez-le d’eau aux trois quarts, et mettez le flacon bouché dans une casserole contenant de l’eau salée et posée sur le feu. L’eau salée bouillant à 109° vous aurez une température suffisante pour que l’eau du flacon entre en ébullition. Lorsque la vapeur qui s’en échappe a chassé ...

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PRENEZ un petit flacon bouché à l’émeri, remplissez-le d’eau aux trois quarts, et mettez le flacon bouché dans une casserole contenant de l’eau salée et posée sur le feu. L’eau salée bouillant à 109° vous aurez une température suffisante pour que l’eau du flacon entre en ébullition. Lorsque la vapeur qui s’en échappe a chassé presque tout l’air qu’il contenait, rebouchez-le vivement, retirez-le de la casserole, et évitez toute rentrée d’air en garnissant le goulot avec de la cire à cacheter. La vapeur qui se trouvait au-dessus du niveau du liquide se condense par le refroidissement, ce qui produit un vide suffisant pour exécuter l’expérience connue sous le nom de marteau d’eau (1). Retournez doucement votre flacon, le bouchon en bas, puis redressez-le brusquement, ou encore imprimez-lui de petites secousses. Vous constaterez dans les deux cas que l’eau vient choquer le fond en une seule masse, en faisant entendre un bruit analogue à celui que produirait un marteau de fer. Cela tient à ce que l’eau n’est plus divisée en gouttes isolées, comme elle le serait dans l’air, et se comporte exactement comme un corps solide.
Notre appareil va nous servir maintenant pour une seconde expérience : il s’agit de faire bouillir l’eau qu’il contient en soufflant sur le flacon. Pour cela, faisons bouillir de nouveau l’eau du flacon au bain-marie, mais sans le déboucher. Retirons-le du bain-marie, et laissons l’ébullition se calmer. Au bout de quelque temps, si nous mettons vers le haut du flacon un petit morceau de glace, nous voyons l’ébullition reprendre de plus belle, bien que l’eau soit simplement tiède; nous pourrions obtenir le même résultat en faisant couler sur le flacon un peu d’eau froide, ou tout simplement en soufflant dessus à la hauteur du niveau du liquide, au moyen d’un chalumeau de paille (1). Le froid condense les vapeurs formées par l’ébullition, ce qui produit un nouveau vide, et l’on sait que la température d’ébullition d’un liquide varie avec la pression. Plus notre vide sera parfait, plus notre eau se mettra à bouillir à basse température (2).

(1) Dans les cabinets de physique, le marteau d’eau est un tube de verre fermé et terminé en boule à l’une de ses extrémités. Le tube a été rempli d’eau aux deux tiers et l’on a chassé l’air par l’ébullition de l’eau, puis scellé à la lampe le bout du tube resté ouvert. On retourne lentement le tube, de manière à accumuler toute l’eau du côté de la boule, puis on le redresse brusquement, la boule en l’air; le liquide tombe alors d’un seul bloc en produisant un choc qui a fait donner à l’appareil son nom de marteau d’eau.

(1) Celle expérience rappelle celle imaginée par Franklin, et appelée. pour cela : bouillant de Franklin. On met de l’eau dans un ballon de verre a long col on la fait bouillir pour que la vapeur chasse l’air du ballon, on bouche avec un bon bouchon et, pour empêcher toute rentrée d’air, on retourne le ballon en plongeant l’extrémité du col dans un vase plein d’eau. L’ébullition a cessé dés que le ballon a été retiré du feu, mais si l’on verse de l’eau froide dans le ballon ou qu’on y pose une serviette mouillée, de manière à condenser partiellement la vapeur d’eau qui s’y trouve et par la suite diminuer sa pression intérieure on voit l’ébullition reprendre aussitôt dans le liquide. Si, au contraire ‘nous chauffons de l’eau dans un espace clos, en laissant s’y accumulera vapeur, l’ébullition ne peut se produire qu’à une température supérieure à 100°. C’est ce qui arrive dans l’appareil appelé marmite de Papin, qui a été le point de départ de la machine à vapeur.

(2) C’est pour cela qu’il est difficile de faire cuire les aliments au sommet des hautes montagnes, où, par suite de la faible pression de l’air, l’eau bout à de températures inférieures à 100°. Au sommet du Saint-Godard l’eau bout à 92°; au haut du mont Blanc, elle ne bout plus qu’à 85°.
Dans l’industrie, pour faire bouillir à basse température les sirops dont on extrait le sucre, et les empêcher ainsi de s’altérer par la chaleur, on fait continuellement le vide dans les chaudières au moyen de puissantes pompes à vide de forme spéciale; l’ébullition se produit alors à une température
Beaucoup plus basse que sous la pression atmosphérique.

 

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Les Montagnes russes. http://micromagie.com/culturemicromagie/2016/11/21/les-montagnes-russes/ Mon, 21 Nov 2016 22:16:03 +0000 http://micromagie.com/culturemicromagie/?p=3298 Si vous fait es tomber une goutte d’eau sur une feuille de papier, elle. s’y étendra en un large cercle on dit alors que l’eau mouille le papier. Mais si vous avez huilé ce papier ou que vous l’ayez enduit de noir de fumée, ou de tout autre corps, que l’eau ne mouille pas, votre ...

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Si vous fait es tomber une goutte d’eau sur une feuille de papier, elle. s’y étendra en un large cercle on dit alors que l’eau mouille le papier.
Mais si vous avez huilé ce papier ou que vous l’ayez enduit de noir de fumée, ou de tout autre corps, que l’eau ne mouille pas, votre goutte d’eau roulera sur ce papier, comme une boule légèrement aplatie. Nous allons utiliser cette propriété dans le jeu que je vous proposerai d’installer aujourd’hui. Prenez une bande de papier un peu fort et la plus longue possible; plusieurs morceaux collés bout à bout conviendront parfaitement. Passez votre papier au dessus de la flamme fumeuse d’une lampe, ou, pour éviter toute odeur, enduisez-le complètement de plombagine sur l’une de ses faces. Placez debout sur la table plusieurs livres de largeur décroissante; épinglez sur leurs dos la bande de papier, mais en ayant soin de lui donner des ondulations de plus en plus accentuées à mesure que vous vous éloignez du plus grand livre pour aller vers le plus petit. A la suite du petit livre, faites aboutir l’extrémité du papier dans une assiette. A l’autre bout, du côté du gr·and livre, versez goutte à goutte de l’eau sur le papier. Ces gouttes rouleront sur le plan incliné qu’elles rencontrent, puis, par suite de la vitesse acquise, remonteront par-dessus le dos du second livre, et ainsi de suite jusqu’à ce qu’elles arrivent, l’une après l’autre, dans l’assiette. Rien de plus curieux que le spectacle de ces gouttes d’eau montant et descendant tour à tour, et semblant lutter de vitPsse les unes avec les autres.

 

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Le Vase de Tantale. http://micromagie.com/culturemicromagie/2016/11/21/vase-de-tantale/ Mon, 21 Nov 2016 19:53:01 +0000 http://micromagie.com/culturemicromagie/?p=3279 PERÇONS l’extrémité inférieure d’une coquille d’oeuf, largement ouverte à l’autre bout, et introduisons par le trou un petit brin de paille. Recouvrons avec un dé à coudre l’extrémité de la paille qui pénètre ainsi dans l’oeuf et qui doit arriver tout près du fond de ce dé, mais sans le toucher. L’extrémité inférieure de la ...

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PERÇONS l’extrémité inférieure d’une coquille d’oeuf, largement ouverte à l’autre bout, et introduisons par le trou un petit brin de paille. Recouvrons avec un dé à coudre l’extrémité de la paille qui pénètre ainsi dans l’oeuf et qui doit arriver tout près du fond de ce dé, mais sans le toucher. L’extrémité inférieure de la paille traversera une rondelle de bouchon, servant de support à la coquille, et dans laquelle nous piquerons obliquement trois fourchettes formant une sorte de trépied.
Afin de rendre étanche le joint de la paille et de la coquille, vous le garnirez de quelques gouttes de cire à cacheter, qui serviront également à coller la base de l’oeuf sur la rondelle de bouchon, légèrement évidée en l’orme de coupe. La figure à gauche de notre dessin nous indique exactement le mode de construction. Placez un verre au-dessous de l’appareil, et vous voilà prêt à répéter l’expérience connue dans les cabinets de physique sous le nom de Vase de Tantale, et qui repose sur la théorie du siphon. Il vous suffit pour cela de verser de l’eau dans lu coquille d’oeuf; cette eau monte jusqu’à ce que son niveau atteigne le haut du dé à coudre; à ce moment le siphon est amorcé, un brusque écoulement d’eau se produit par le tuyau de paille dans le verre, et l’oeuf se trouve vidé de toute l’eau qu’il contenait. Si vous continuez à verser régulièrement l’eau de la carafe dans la coquille, vous pouvez faire ainsi constater aux assistants que l’oeuf se vide par un écoulement intermittent et périodique (1).

(1) La disposition du Vase de Tantale est reproduite industriellement dans les appareils de chasse pour les égouts. Une petite quantité d’eau, coulant d’une façon continue, remplit graduellement le réservoir de chasse; lorsque l’eau a atteint un certain niveau, une cloche formant siphon se trouve amorcée, et le réservoir se vide en quelques secondes, produisant périodiquement la chasse d’eau destinée à balayer toutes les matières solides qui se sont déposées sur le fond de l’égout.

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Le Vin changé en eau. http://micromagie.com/culturemicromagie/2016/11/21/vin-change-eau/ Mon, 21 Nov 2016 19:50:36 +0000 http://micromagie.com/culturemicromagie/?p=3276 PRENEZ un pot de moutarde plein d’eau aux trois quarts, et percez le bouchon de deux trous destinés à recevoir deux tuyaux de grosse paille de seigle, de longs d’environ 15 centimètres. L’un de ces brins de paille plonge dans le liquide, comme l’indique notre dessin; l’autre pénètre seulement dans le haut du flacon. Chacun ...

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PRENEZ un pot de moutarde plein d’eau aux trois quarts, et percez le bouchon de deux trous destinés à recevoir deux tuyaux de grosse paille de seigle, de longs d’environ 15 centimètres. L’un de ces brins de paille plonge dans le liquide, comme l’indique notre dessin; l’autre pénètre seulement dans le haut du flacon.
Chacun de ces tubes porte à son extrémité supérieure une coque de noix dont le fond est percé d’un trou que traverse le tube. Si nous versons de l’eau dans Ia noix supérieure, cette eau coule dans le flacon et fait monter le niveau du liquide ; mais, comme on a enduit le bouchon de cire à cacheter, afin d’empêcher toute sortie de l’air, l’air contenu dans le flacon se trouve comprimé, et force une certaine quantité d’eau à monter dans la paille plongeant dans le liquide; cette eau s’échappe par un trou percé dans la seconde coque de noix, et muni d’une petite paille latérale. Il sort juste une quantité d’eau égale à celle qui est entrée par l’autre paille, de sorte que vous pourrez assimiler le remplissage du flacon à celui du tonneau des Danaïdes; à partir d’un certain moment, il vous sera impossible de remplir votre flacon. Cette expérience, fort curieuse par elle-même, peut donner lieu à la variante suivante : Remplacez le flacon en verre transparent par une bouteille de verre fortement coloré, afin de cacher ce qui se passe à l’intérieur; disposez-y deux pailles et deux coques de noix comme ci-dessus; annoncez maintenant que l’appareil sert à changer le vin en eau. Vous aurez seulement mis de l’eau dans la bouteille, aux trois quarts de sa hauteur environ; versez alors le vin dans la noix supérieure; il tombe dans la bouteille goutte à goutte et reste à la surface, et c’est l’eau placée à la partie inférieure qui s’écoulera par le tube de sortie.
Voilà une manière originale, si la bonne a oublié la carafe, de verser à boire à une voisine qui ne boit que de l’eau, et cela au moyen de la bouteille de vin.

 

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Un Paradoxe hydraulique. http://micromagie.com/culturemicromagie/2016/11/21/un-paradoxe-hydraulique/ Mon, 21 Nov 2016 19:45:14 +0000 http://micromagie.com/culturemicromagie/?p=3273 Nos lecteurs sont déjà initiés à la construction d’un certain nombre d’appareils dans lesquels on emploie, en guise de tuyaux, des brins de paille enfoncés dans des bouchons, et dont les joints avec ces derniers sont renforcés par de la cire. J’indiquerai donc très sommairement, et sans entrer dans les détails, le mode de construction ...

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Nos lecteurs sont déjà initiés à la construction d’un certain nombre d’appareils dans lesquels on emploie, en guise de tuyaux, des brins de paille enfoncés dans des bouchons, et dont les joints avec ces derniers sont renforcés par de la cire. J’indiquerai donc très sommairement, et sans entrer dans les détails, le mode de construction de l’appareil qui va nous servir pour l’expérience du paradoxe hydraulique.
Dans un verre de lampe retourné, placez trois bouchons plats, l’un à l’extrémité du cylindre étroit, l’autre à l’extrémité de la partie élargie, le troisième dans le cylindre étroit à l’endroit où commence l’augmentation du diamètre. Ces trois bouchons doivent former une fermeture hermétique; ceux du haut et du bas peuvent être, dans ce but, garnis d’une peau de gant. Le bouchon intermédiaire est percé de deux trous, traversés par deux grosses pailles de seigle. La première paille B effleure le dessus du bouchon intermédiaire et son extrémité inférieure s’arrête à 2 centimètres environ du bas du verre. Ici, il faut un double coude, que nous obtenons à l’aide de deux petits bouchons, comme on le voit sur le détail donné à gauche et au bas de notre dessin. Le bout de paille horizontal aura le même diamètre que B et une longueur, entre les bouchons, de 1 centimètre environ. Le brin de paille vertical formant le second coude, et qui va nous servir d’ajutage, aura 2 centimètres de long, et un diamètre très faible; la seconde paille A,
de la grosseur de B, traversera le bouchon intermédiaire pour s’arrêter en haut, tout près du bouchon: supérieur, et, en bas, à une petite distance de l’orifice de l’ajutage. Pour monter l’appareil, voici l’ordre à suivre : mettre le bouchon inférieur, installer à part le bouchon intermédiaire avec les pailles, et descendre le tout dans le verre de lampe; bien fixer le bouchon intermédiaire, et enduire le pourtour avec de la cire.
remplir d’eau, aux trois quarts, le petit réservoir supérieur et mettre le bouchon du haut.
Si nous tenons le tube verticalement dans notre main, nous voyons un petit jet d’eau se produire à l’extrémité de l’ajutage, mais, au lieu de voir cette eau retomber ensuite au fond du verre de lampe, sur le bouchon inférieur, nous constatons qu’elle s’élance dans le tuyau A et remonte jusqu’à son extrémité supérieure pour revenir dans le petit réservoir. Or cette eau était sortie du réservoir par l’orifice du tuyau B, situé à un niveau moins élevé que celui auquel elle revient, ce qui semble renverser toutes les idées admises sur l’écoulement de l’eau, qui ne peut pas s’élever d’elle-même plus haut que son point de départ.
Voici maintenant ce qui se passe : disons tout de suite, au grand chagrin des chercheurs du mouvement perpétuel, que toute l’eau ne remonte pas dans le réservoir supérieur; une partie retombe au bas du cylindre.
Quant à l’autre, celle qui nous intéresse, elle est aspirée dans le réservoir par le tube A, de bas en haut, en vertu du vide partiel créé dans ce réservoir par l’écoulement du liquide.
Ce curieux phénomène dure quelques minutes, pendant lesquelles le liquide descend, remonte en partie pour redescendre de nouveau, etc. Quand il est terminé, on retire le bouchon inférieur pour évacuer le liquide, puis on replace ce bouchon ; on remet de l’eau dans le réservoir supérieur, on rebouche également, et voilà l’appareil préparé pour une nouvelle expérience.

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