EN CONCLUSION...

Ce thème sur l' eau nous à permis d' en apprendre énormément sur l' eau.
Nous sommes satisfaits de cette matière: p2s.

La fontaine d' Héron: expérience

EXPERIENCE:
- 2 bouteilles d' eau minérale
- 1 bouteille de soda
- 3 bouchons de chimie, s' adaptant sur les bouteilles, chaque bouchon est percé de 2 trous
- tubes de verre
- tuyaux en caoutchouc
- 1 pince de mohr
- 1 potence de mécanique

Nous avons monté une expérience, puis après plusieurs tentatives, avons obtenu le résultat escompté !
Notre fontaine fonctionne ( meme si le jet n' est pas très haut, elle fonctionne !!)

Fonctionnement de la fontaine

COMMENT CA MARCHE?

Le jet d'eau est obtenu par compression de l'air (ce que vous respirez, mais le phénomène est plus complexe qu'il n'y paraît) et de l'eau. Au fur et à mesure que l'eau arrive en B, elle en comprime (exerce une pression: "force d'écrasement") l'air qui par l'intermédiaire du tube va comprimer l'eau du second ballon en A. Cette compression de l'eau en A force celle-ci à jaillir au-dehors.
Remarque: on peut augmenter la pression du jet en diminuant le diamètre à l'embouchure du jet.

La fontaine d' Héron d' Alexandrie: repères historiques

Héron d' Alexandrie est originaire d' Alexandrie, il aurait vécu au cours du Ier siècle avant J-C, sous l' Empire Romain.
Il aimait la physique et les mathématiques.
Héron d'Alexandrie a conçu de nombreuses machines hydrauliques.
Il a conçu une fontaine automatique qui faisait jaillir l'eau via un ingénieux système de vases communicants.
Il est l' auteur de nombreuses inventions.

" ils sont fous ces romains" est-ce bien vrai ??

D' après le physicien Russe Y. Pérelman, dans son livre "La physique récreative" (1983), les romains étaient de mauvais physiciens:
Il trouve que les romains était de mauvais physicien, car il faisait 50km de maçonnerie excédentaire, au lieu de poser les tubes à meme le sol.

Cependant, les romains avait tous de meme la notion des vases communicants et en avaient compris le fonctionnement;
Les siphons sont toujours utilisé aujourd'hui !!!

Certes, les romains ignoraient une loi physique élémentaire mais ils ne sont pas pour autant de mauvais physiciens !!!

qu'est ce que la pression de l'eau ??

EXPERIENCE:
- une bouteille d' eau percée

Plus la quantité d' eau au dessus des trous est importantes, plus la pression est importante, donc le jet le plus fort est celui qui a le plus d' eau au dessus du trou ( voir shéma );


Si on plonge dans l' eau, le poid de l' eau au-dessus de nous s' ajoute au poid de l' air, la pression que l' on subit augmente donc. ( la pression atmosphérique équivaut à une colonne de 10m d' ea, donc sous 10m d' eau, on subit une pression double à la pression atmosphérique).
comme pour l' air, la pression de l'eau s' exerce dans toutes les directions.
La pression de l' eau n' est quasiment pas reliée au volume et à la température.
La pression de l' eau dans les tuyaux d' eau domestique est imposé par la haiteur du chateau d' eau ( comme pour le siphon ).
La loi utilisé pour calculer la pression de l' eau est différente à celle utilisé pour l' air, car contrairement à l' air, l' eau est incompressible.

p = ρ eau (masse volumique de l' eau) x h (hauteur de l' eau) x g (gravité)

L' eau est incompressible

EXPERIENCE:
- 2 seringue, 1 rempli d' eau, 1 rempli d' air


En bouchant la seringue, et en pressant le piston, on peut se rendre compte que le piston se baisse
En bouchant la seringue, et en pressant le piston, on peut se rendre compte que le piston ne peut pas se baisser;
L' eau est incompressible !!!!

fonctionnement du siphon

EXPERIENCE: - 2 récipient
- 1 tuyau souple
- 1 colorant dans l' eau, pour voir le trajet de l' eau.

Pour cela, nous avons monté une experience.
Après l' amorce du siphon, on observe que l'eau s' écoule dans le récipient du bas.

Au début, si le vase du bas est vide, la pression de l' air, qui est plus faible que la pression de l' eau ( qui résulte de la pression de l' air et du poid de la colonne d' eau ), donc l' eau s' écoule dans le récipient inférieur.

Aqueduc Aqua Marcia

Cette aqueduc est construit entre 144 et 140 avant J-C à Rome par QUINTUS MARCIUS REX

• 91km de long
• débit de 188000 mètres cubes/ jour
• Altitude de départ: 318m
• Altitude d' arrivée: 59m
  

l' Aqueduc du GIER

Avec ses 85 km, c’est un des plus longs aqueducs romains connus. Son tracé a été bien reconstitué, d’après les vestiges visibles en surface et la localisation de nombreux regards de visite. Partant des hauteurs de Saint chamond dans le massif du Pilat, département de la Loire. Il épouse le relief du plateau et traverse le Rhone, en passant vers Mornant, Orlinéas,Chaponost et Sainte-Foy-Lès-Lyon pour se terminer à Lyon.

Son parcours met en œuvre presque toutes les techniques romaines de construction d'aqueduc :

• pente moyenne de 0,1% pour la canalisation
• 73 km de tranchée couverte, avec un conduit en béton de 3m de haut pour sur 1,5m de largeur (dimensions extérieures) enterré jusqu’à 4m de profondeur.
• 11 tunnels prenant des raccourcis à travers le relief, dont un de 825 m de longueur vers Mornant
• une trentaine de passages aériens en pont-canal
• 10 passages aériens sur murs et arches, dont celui du Plat de l’Air, où subsistent 72 arches.
• 4 siphons de franchissement des vallées de la Durèze, du Garon, de l’Yzeron et de Trion
  

Mission d' investigation 1: Comment utiliser la force de l' eau ? De l' aqueduc romain à la fontaine d' Héron d' Alexandrie

I- les aqueducs romains

a) L' Aqueduc du GIER
b) L' Aqueduc AQUA MARCIA

II- l' eau, dans tous ses états

a) Fonctionnement du siphon
b) L' eau est incompressible
c) Qu' est ce que la pression de l' eau ??

III- "ils sont fous ces romains" ?? Est ce bien vrai ??

IV- la fontaine d' Héron d' Alexandrie

a) Cadre historique
b) Fonctionnement de cette invention révolutionnaire