Siphon et bouteille pleine

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Article incomplet en cours de rédaction
La vidéo "Siphon et bouteille pleine"



Sommaire

Présentation de l'expérience

Vous voilà munis d'un verre et d'une bouteille pleines d'eau.

L'énigme est à présenter comme suit : "Je vous demande de vider le verre avec la bouteille, et cela sans vider la bouteille !"

Si le problème semble à première vue un peu compliqué, voyez comme la solution en est simple.


Matériel

L'expérience

La préparation

1. Coupez une des deux paille en deux, pour n'en garder qu'une moitié.

2. Coupez le bouchon en deux à l'aide du cutter.

3. Percez deux trous du diamètre des pailles dans le bouchon avec la perceuse. On pourra s'aider de la vrille pour préparer les trous.

4. Insèrez les deux pailles (la moitié et la complète) dans le bouchon, pour qu'elles ne dépassent que d'un coté du demi bouchon.

5. Remplissez d'eau le verre et la bouteille à raz-bords.

6. Fermez la bouteille avec le bouchon et les pailles à l'extérieur.

7. Bouchez avec la pâte à modeler l'extrémité de la moitié de paille.


La manipulation

1. Poussez d'un centimètre la petite paille dans la bouteille pour faire monter le niveau d'eau dans la grande paille.

2. Renversez la bouteille verticalement. Ne vous inquiètez pas, l'eau ne coulera pas de la paille non bouchée !

3. Plongez la petite paille dans le verre d'eau et préparez un réceptacle pour l'eau qui sortira de la grande paille.

4. Enlèvez la pâte à modeler de la petite paille, et assurez-vous que la petite paille plonge bien jusqu'au fond du verre.

5. TAADAAAM !


Que voit-on ?

Une fois la petite paille débouchée et replongée au fond du verre, l'eau qui est dans la bouteille va couler par la grande paille.

Le niveau d'eau dans le verre baisse, jusqu'à se vider, comme si l'eau était 'aspiré' dans la bouteille.

Par contre, le niveau d'eau dans la bouteille ne varie pas tant que le verre n'est pas vide.


Explications

De manière simple

Tout est une histoire de pression !

Quand l'eau coule par la grande paille de la bouteille, la pression dans la bouteille va baisser. Pendant ce temps, la pression appuie toujours sur l'eau dans le verre, qui va alors être plus forte que celle dans la bouteille. L'eau du verre va être 'aspirée' et va venir remplacer l'eau qui s'est échappée de la bouteille.

Ce phénomène existera tant que la petite paille sera plongée dans l'eau.

Allons plus loin dans l'explication

Les deux pailles forment les deux branches d'un siphon, et à mesure qu'une certaine quantité d'eau coule par la grande paille, elle tend à créer dans la bouteille un certain 'vide'. Ce 'vide' engendre une dépression dans la bouteille et qui est ainsi immédiatement comblé par une portion égale d'eau provenant du verre par la petite paille, sous l'influence de la pression atmosphérique s'exerçant sur le niveau de l'eau du verre.

Liens avec d'autres expériences

L'expérience du siphon est une illustration simple ce phénomène.


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