2.2.1.1 Expérience du crève-tonneau de PASCAL

Blaise PASCAL (1623—1662) afin de mettre en évidence la manière dont évolue la pression au sein d’un fluide, imagina l’expérience dite du « Crève-tonneau ». Comme on peut le voir sur la figure 2.2, PASCAL fit fixer un tube étroit sur le couvercle d’un tonneau. Ce tube communiquait avec l’intérieur du tonneau et le tout était étanche.

Une fois le tonneau plein, on continuait de remplir le fin tube qui le surplombait. Lorsque le liquide arriva à un certain niveau dans le tube le tonneau se mit à fuir abondamment.

Cette expérience est surprenante car il suffit de quelques dizaines de grammes d’eau pour que le tonneau se mette à fuir. Il faut tout d’abord se demander pourquoi le tonneau fuit. La fuite provient des forces de pression qu’exerce le fluide sur les planches. Lorsque ces forces deviennent trop importantes les planches s’écartent et laissent passer le liquide. Ceci signifie que la pression dans le tonneau augmente lorsque que l’on remplit le tube supérieur. Par conséquent, plus la hauteur d’eau au-dessus du fond du tonneau est importante, plus la pression dans le fond du tonneau est importante.

2.2.1.2 Variation sur l’expérience de TORRICELLI

L’expérience de TORRICELLI (1608—1647) consiste en fait à étudier l’influence qu’a la hauteur d’un orifice dans un réservoir sur la vitesse de vidange. Dans notre cas (voir figure 2.3), on considère trois reservoirs identiques, dans lesquels la hauteur d’eau est la même. On perce un orifice de même diamètre dans chacun des reservoir, mais à des hauteurs différentes. On constate que plus la hauteur de liquide au-dessus de l’orifice est grande, plus le jet de liquide va loin. Par conséquent, plus la hauteur de liquide au-dessus de l’orifice est grande, plus l’énergie, donc la pression, est importante. Ceci rejoint les constatations de l’expérience du « crève tonneau ».