Questions to the experts
Matière et matériaux
La pression de l'eau du robinet
J'enseigne dans une classe de CM1. J'ai fait un stage La main à la pâte cette année. Notre projet d'étude s'intitule "L'eau du robinet". Pour mieux comprendre la distribution de l'eau, nous avons fait des expériences sur le principe des vases communicants et du siphon. Nous avons constaté des variations de pression en fonction de la position du tuyau d'écoulement par rapport au niveau de l'eau dans le récipient.
Peut-on en déduire que la pression de l'eau au robinet varie avec la dénivellation par rapport au château d'eau ? Y a t-il d'autres éléments à prendre en compte et si oui, comment les mettre en évidence ?
Comment faire comprendre la différence entre le débit et la pression ?
Je précise que je ne dispose hélas que de moyens très rudimentaires pour faire des expériences (bouteilles plastiques, tuyaux et autres objets de récupération...)
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Si l'on considère l'eau comme un fluide parfait (de viscosité nulle), et que l'on modélise l'ensemble des canalisations qui relient le château d'eau au robinet par un tuyau, alors en effet, le seul paramètre auquel est relié la pression de l'eau à la sortie du robinet est la différence d'altitude entre la surface de l'eau dans le château d'eau et le robinet.
En réalité, l'eau n'est pas un fluide parfait ; il "frotte" le long des canalisations lorsqu'il s'y déplace, ce qui fait baisser sa pression, d'autant plus que les tuyaux sont plus étroits. En outre, la présence de divers dispositifs le long des canalisations peut influer sur la pression de l'eau dans le robinet : présence de filtres (qui font inévitablement baisser la pression), ou de pompes (utilisées pour augmenter la pression).
Pour mettre cela en évidence, il est suffit d'utiliser des tuyaux de divers diamètres dans l'expérience du siphon ; et à la limite, si le tuyau est suffisamment fin, l'eau ne coule même pas car elle est retenue par capillarité à l'intérieur...