Inventaire des instruments scientifiques anciens
dans les établissements publics

Statique des fluides - Hydrostatique


Fontaine intermittente

ENSP, Montrouge 1890-1900 H: 95 cm.
C'est un appareil à écoulement discontinu qui sert à démontrer les effets de la pression atmosphérique et de l'élasticité de l'air. Il se compose d'un globe de verre contenant de l'eau, supporté par un fort tube vertical. Ce gros tube n'a qu'un rôle de soutien. Il laisse voir un tube qu'il contient, creux et ouvert aux deux bouts, et qui se prolonge par en haut jusqu'à la partie supérieure du globe qu'il traverse; par l'autre extrémité ce tube est fixé à un support placé au milieu d'un grand vase en cuivre percé d'un très petit orifice central auprès duquel il affleure. Le globe, fermé à sa partie supérieure par un bouchon à l'émeri, est garni, à sa partie inférieure, de trois tubulures de petit diamètre, qui restent toujours ouvertes, et qui cependant ne donnent qu'un écoulement intermittent à l'eau qui est dans le vase.

En effet, au commencement de l'expérience, le tube met en communication la partie
supérieure du vase avec l'atmosphère, et l'écoulement se produit par les trois orifices comme si le vase était dépourvu de son bouchon. Or cette eau vient se rassembler dans la cuvette en cuivre, qui n'en laisse échapper qu'une très petite quantité par l'orifice central, au débit moindre que le débit cumulé des trois tubulures. Cette eau vient donc bientôt entourer l'extrémité du tube, et la communication du vase avec l'air extérieur est alors interrompue. Alors, l'écoulement se continuant par les trois orifices, il va diminuant, car la pression de l'air intérieur diminue, et on voit en effet l'eau de la cuvette s'élever progressivement dans le tube.

Exemplaire ENSP, Montrouge

Enfin, l'écoulement s'arrête complètement, au moment où l'eau du tube arrive à même hauteur que l'eau du vase, c'est à dire à l'instant où la pression intérieure du vase est égale à la pression atmosphérique.

L'écoulement des trois orifices étant arrêté, le niveau de l'eau parvient à s'abaisser dans la cuve, à cause du faible écoulement qui continue à se faire par l'orifice central, au point de dégager de nouveau la base du tube pour y laisser à nouveau rentrer de l'air et rétablir la communication du vase avec l'atmosphère. On se retrouve donc dans les conditions initiales; il se produit une seconde période d'écoulement, qui donne lieu aux mêmes remarques que la première. Certaines sources naturelles présentent, dans leur débit, des périodes d'intermittences qui s'expliquent par la réalisation de conditions analogues.