Deux seringues de diamètres différents sont remplies d’eau et reliées par l’intermédiaire d’un tuyau souple. Elles sont tenues par deux personnes de corpulence nettement différente, la plus faible ayant choisi de tenir la petite seringue. Laquelle des deux va réussir à enfoncer son piston ?
Fiche d’accompagnement de l’expérience:
Matériel-
2 seringues jetables de diamètres nettement différents (sans les aiguilles) ;
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une paille en plastique ;
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un briquet.
Montage et réalisationRaccorder les orifices des corps de seringues par l’intermédiaire de la paille. Faire fondre un peu la paille dans la flamme d’un briquet au niveau des orifices des cylindres pour que la jonction reste étanche même à des pressions élevées. Cette opération étant délicate, il faudra vraisemblablement un peu d’entraînement. Parfois il est plus facile de commencer par ramollir l’extrémité d’une paille dans la flamme du briquet avant de l’emboîter sur l’orifice de la seringue et de la presser ensuite fortement pour la faire tenir. En refroidissant, le plastique se resserre et assure une bonne jonction avec l’orifice du cylindre.
Remplir d’eau les deux seringues jusqu’à la moitié environ. Enlever les pistons pour le remplissage puis les remettre en place pour chasser autant que possible l’air emprisonné. Le montage terminé doit correspondre à celui de la photo. Deux personnes peuvent alors s’affronter avec ce dispositif. C’est toujours celle qui appuie sur la seringue de plus petit diamètre qui réussit à enfoncer son piston.
ExplicationsLa jonction entre les deux cylindres des seringues par l’intermédiaire de la paille est étanche. Au cours de l’expérience, la pression est identique dans tout le liquide.
Comme les pistons ont des diamètres différents, c’est du côté de la seringue la plus étroite que la force à déployer pour obtenir cette pression est la plus faible.
C’est pour cette raison que le gagnant est toujours la personne qui est du côté de la petite seringue. Il est amusant de constater que les joueurs qui ne sont pas au courant choisissent instinctivement la grosse seringue si on leur laisse le choix.
RemarquesCette expérience illustre aussi le principe de fonctionnement d’une presse hydraulique, ainsi que celui d’un fauteuil de dentiste.