Pouvez-vous vraiment pomper de l’eau sans électricité ?

Rhett Allain

Je suis surpris par le nombre de vidéos YouTube et TikTok montrant de nouvelles façons de pomper l'eau, mais je suppose que cela a du sens, car le monde entier fonctionne pratiquement à l'eau. Si vous ne les avez jamais vus auparavant, ils montrent souvent quelqu'un enfonçant des tuyaux dans l'eau et les secouant d'avant en arrière jusqu'à ce que tout d'un coup, ils commencent à jaillir des quantités infinies de liquide. Cela semble magique : il n'y a pas de source d'énergie apparente, mais l'eau continue de couler, parfois depuis un plan d'eau extérieur, parfois depuis un récipient que la personne ne cesse de remplir. C'est comme si ces appareils fonctionnaient avec de l'« énergie gratuite », c'est-à-dire de l'énergie sans origine apparente.

Pourriez-vous réellement fabriquer une pompe à eau « à énergie gratuite » ?

Alerte spoiler physique : il existe en fait deux méthodes pour déplacer l'eau qui ne nécessitent pas de source d'énergie externe, mais ce n'est pas la même chose que de fonctionner avec de l'énergie gratuite.

La première méthode est la pompe à siphon. Celui-ci est assez courant et très simple à mettre en place. Voici ce dont vous avez besoin pour une démonstration simple : un verre d'eau potable et une paille courbée. Remplissez le verre presque jusqu'au sommet. Maintenant, pliez la paille et placez l'extrémité courte dans le verre, la partie la plus longue dépassant du bord. Voici à quoi cela devrait ressembler :

Ensuite, les choses vont devenir un peu bizarres. Aspirez la partie longue de la paille jusqu'à ce que l'eau arrive jusqu'au bout. Lâchez ensuite cette extrémité en vous assurant qu'elle est inférieure au niveau de l'eau dans le verre. J'espère que vous êtes à l'extérieur ou près d'un évier, car l'eau commencera à s'écouler du bout de la paille. C'est ça. Vous venez de fabriquer une pompe à siphon.

L'eau continuera à couler - et peut-être à faire des dégâts sur le comptoir de votre cuisine - tant que ces deux conditions sont remplies : l'extrémité de sortie de la paille doit être inférieure au niveau d'eau dans le verre et le côté entrée doit être immergé. . Simple.

Mais comment ça marche ? Voici une illustration de cette configuration, avec l'eau coulant à travers la paille courbée. Une partie de la paille est immergée dans un verre d'eau et une autre partie pend au-dessus du bord, afin que l'eau puisse « tomber » de l'extrémité libre.

Andy Greenberg

Ngofeen Mputubwele

Julien Chokkattu

Will Chevalier

À titre d’expérience de pensée, imaginons que lorsque l’eau s’écoule par l’extrémité libre, elle laisse derrière elle un espace presque vide, à l’exception peut-être d’un peu de vapeur d’eau. Sans rien dans cette partie de la paille, la pression y est très proche de zéro. Puisque la pression est définie comme la force par unité de surface, une pression nulle signifie qu’il n’y a aucune force poussant le reste de l’eau dans la paille.

Passons maintenant à l'autre extrémité de la paille, celle qui se trouve dans la tasse d'eau. Cette partie de la paille est sous l’eau et il y a une pression qui produit une force poussant l’eau vers le haut de la paille. Cette pression est due à la combinaison de deux facteurs : la profondeur de l’eau (plus on s’enfonce, plus la pression est élevée) et la pression atmosphérique de tout l’air au-dessus de la surface de l’eau. Mais voici la partie importante : puisqu'il y a une force (de la pression totale) qui pousse l'eau vers le haut de la paille, mais qu'il n'y a aucune pression dans cet espace vide, il y a une force nette sur ce peu d'eau qui la déplace vers le haut de la paille. l'extrémité libre.

Bien sûr, il n’y a pas vraiment d’espace vide dans la paille. C'était juste une expérience de pensée visant à montrer que lorsque l'eau tombe de l'extrémité libre de la paille, elle ne repousse pas le reste de l'eau. Une fois que l’eau commence à s’écouler, elle continuera à couler.

Il est également utile de comprendre pourquoi la paille elle-même est importante. Il ne se contente pas de guider l'écoulement de l'eau. Il empêche l'air de pénétrer à l'intérieur, ce qui augmenterait la pression repoussant l'eau et l'empêcherait de s'écouler. Pour faire fonctionner ce type de pompe, vous avez besoin d'un tube ou d'un tuyau rigide qui ne s'effondre pas à cause de la pression atmosphérique externe. Une simple paille en plastique convient parfaitement pour de petites quantités d'eau.

Andy Greenberg

Ngofeen Mputubwele

Julien Chokkattu