Reconstitution de La Fontaine de Héron d'Alexandrie

d'après la publication originale :

"Hero's Fountain: Quick and Squirty" , Virgil E. Stubblefield , The Physics Teacher, Vol 30, Oct  1992,  p. 437


Montage et photos : Dr. W. Fortin, LP C. Garamont, Colombes , Hauts de Seine



Introduction :

Ce montage présente une fontaine construite par Héron d'Alexandrie , et permet de mettre en pratique de façon fort jolie un cours sur la pression.

C'est un dispositif assez facile à construire et à mettre en oeuvre, surtout dans  un lycée général qui disposera du matériel nécessaire pour la réalisation de la fontaine.


Matériel du TP présenté:

- deux bouteilles d'eau minéral
- une bouteille de soda, le fond à été découpé
- trois bouchons de chimie, s'adaptant sur les bouteilles, chaque bouchon étant percé de deux trous
- des tubes de verre
- des tuyaux en caoutchouc
- une pince de Mohr
- une potence de mécanique (attention, 1 L d'eau = 1 Kg, donc risque de déséquilibre !)

Montage :

Schéma de principe

dessin


Sur ce shéma, l'eau au départ, coule dans le tube A (rouge) vers la bouteille A. Dans cette bouteille, le niveau d'eau monte et agit comme un piston qui augmente la pression de l'air dans la bouteille A.

La bouteille A communique avec la bouteille B grâce à un tube (noir sur le schéma) et l'eau de la bouteille B est poussée par l'augmentation de pression. L'eau remonte dans le tube vert sur le schéma, et forme un jet d'eau dans le bassin superieur.

De nouveau, l'eau du bassin se vide vers la bouteille A.

La fontaine s'arrete si B est vide.

Réalisation :




Vue générale du montage





Détail de la buse de la fontaine



Mise en oeuvre :

1 - Placer une pince de Mohr ou un gros trombone sur le tube A, qui relie le fond du bassin de la fontaine à la bouteille la plus basse.



2 - OUVRIR le bouchon de la bouteille A, pour laisser le circuit à la pression ambiante (voir ci dessus la photo)

3 - Remplir la cuve de la fontaine pour remplir via la buse la bouteille B



4 - FERMER HERMETIQUEMENT le bouchon de la bouteille A

5 - Oter la pince de Mohr, et laisser vos collègues ou vos élèves apprécier le spectacle [ VOIR LA VIDEO ]




Le jet d'eau qui atteind presque 20 cm de haut