Le fonctionnement d’un vaporisateur à parfum s’explique facilement grâce à cette expérience, à l’aide d’un verre d’eau et de deux pailles. Cette expérience est une illustration du principe de Venturi.
Fiche d’accompagnement de l’expérience:
Matériel-
2 pailles transparentes
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un récipient, par exemple un verre
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un liquide coloré, par exemple du thé ou de l’eau colorée avec de l’encre
Montage et réalisationRaccourcir une paille pour que sa longueur dépasse de 1 cm la hauteur du récipient.
Remplir le récipient avec un liquide coloré et y placer verticalement la paille raccourcie.
Tenir la deuxième paille horizontalement de telle sorte que son extrémité soit au-dessus de celle de la paille verticale (voir la figure).
Souffler dans la paille horizontale : le liquide monte dans la paille verticale (c’est bien visible avec un liquide coloré et une paille transparente).
En soufflant très fort dans la paille horizontale, on arrive à faire monter le liquide jusqu’en haut de la paille verticale où le jet d’air le pulvérise en fines gouttelettes.
ExplicationsLa paille verticale perturbe le jet d’air horizontal qui est obligé de monter devant l’obstacle et qui redescend après. L’air qui contourne la paille verticale est accéléré.
D’après le théorème de Bernoulli, il en résulte une dépression.
Du fait de la dépression à l’ouverture, le liquide monte dans la paille jusqu’à ce que la pression due à la colonne de liquide compense la différence entre la pression atmosphérique et la pression en haut de la paille (voir l’expérience « Le baromètre de Goethe »).
En soufflant très fort dans la paille horizontale on arrive à faire monter le liquide jusqu’en haut de la paille verticale où le jet d’air le pulvérise en fines gouttelettes.
La deuxième paille sert seulement à envoyer précisément le courant d’air au-dessus de la paille verticale.
RemarquesLes anciens vaporisateurs de parfum fonctionnent selon ce principe.
Une poire permet d’envoyer de l’air avec une grande vitesse au-dessus d’un petit tube qui plonge dans le liquide. Le parfum monte jusqu’en haut du tube où il est dispersé en fines gouttelettes par le courant d’air. Dans les déodorants, c’est un gaz propulseur qui produit une surpression dans le récipient et qui permet ainsi au liquide de monter dans un tuyau.