Les châteaux d'eau

On dirait un champignon géant! C'est un château d'eau: un réservoir contenant des millions de gallons d'eau. On en trouve dans certaines villes, et à proximité d'industries gourmandes en eau.

Pourquoi construire un réservoir si haut? Voici la réponse, sous forme d'expérience.

Matériel
bouteille de plastique (ex: boisson gazeuse)
tube de caoutchouc long de 60 cm (ex: tube pour aquarium disponible dans les boutiques d'animaux)
chandelle
colorant alimentaire
 

Construis un «château»!

Avec des ciseaux, découpe le fond de la bouteille de plastique. Puis demande à un adulte de percer le bouchon. Dans ce trou, glisse le tube de caoutchouc. Fais ensuite couler de la cire fondue dans le bouchon pour bien sceller l'ouverture autour du tube. Laisse durcir la cire et revisse le bouchon sur la bouteille.
 

De l'eau au niveau

Verse six gouttes de colorant dans la bouteille. Puis remplis-la d'eau aux trois quarts. Pour y parvenir, maintiens l'ouverture du tube plus haut que la bouteille.

Pour la suite de l'expérience, demande l'aide d'un ami: l'un tient la bouteille et l'autre le tube. Maintenez le montage à la verticale. Gardez la bouteille à la même hauteur, mais déplacez le tube: de bas en haut, de gauche à droite; donnez-lui même une forme en «S» ou en spirale. Comparez le niveau de l'eau dans la bouteille et dans le tube.
 

Les vases communiquants

Les niveaux d'eau dans la bouteille et dans le tube restent toujours à la même hauteur. Cela illustre le principe des vases communiquants. Observe l'illustration no 1: note que les vases communiquent par le fond. De l'eau versée dans le vase A s'écoule vers les vases B, C et D jusqu'à ce que le niveau de l'eau soit égal dans tous les vases.
 

Ainsi jaillit l'eau!

Lorsque tu ouvres un robinet, c'est grâce au principe des vases communiquants que l'eau jaillit avec force.

En effet, le système d'eau potable d'une ville consiste en un réservoir géant (appelons-le le vase A) relié par des tuyaux à des milliers de robinets, qui sont autant de petits vases: b, c, d, etc.

Le grand réservoir est placé en hauteur: ainsi l'eau s'écoule jusqu'à chaque robinet. Comme les robinets sont plus bas que le réservoir, l'eau «pousse»: elle cherche à monter. C'est pourquoi elle jaillit avec force lorsque tu ouvres le robinet.

Si le réservoir géant était enterré dans le sol, donc plus bas que les robinets, aucune goutte n'en sortirait!

Comprends-tu maintenant pourquoi les châteaux d'eau sont juchés très haut? Certains édifices comptent des dizaines d'étages. Pour que l'eau jaillisse d'un robinet au 30e étage, ou d'une maison située sur une colline, il faut que le réservoir d'eau potable soit encore plus haut!

Toutes les villes n'ont pas de château d'eau. Certaines utilisent des pompes très puissantes qui poussent l'eau d'un réservoir souterrain jusqu'aux robinets. Avantage d'un château d'eau: une petite pompe suffit pour pousser l'eau au sommet. Par la suite, la gravité terrestre assure une pression suffisante jusqu'à chaque maison.
 

Pas de château à Montréal!

La ville de Montréal n'a pas de château d'eau. Elle a mieux: le Mont-Royal, une colline au coeur de la ville. On a creusé un immense réservoir au sommet du Mont-Royal. Ce réservoir est plus élevé que les plus hauts gratte-ciel de Montréal.
 

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Les Débrouillards, no 136, septembre 1994, p. 40-41.