LE PRINCIPE

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Le principe est le même que celui d'un sablier qui lui se base sur un écoulement de sable. l'élément essentiel sur lequel repose la clepsydre est le débit d'un liquide qui en fuyant nous donne des indications sur la durée.

Les premières réalisations (clepsydres égyptienne et grecques étaient de l'ordre d'un vase percé en son point le plus bas et dont l'intérieur était gradué de manière à donner des intervalles de temps réguliers. Ainsi, une fois que l'on avait rempli le récipient d'eau, on pouvait savoir qu'il s'était écoulé telle durée entre le moment ou l'eau commence à couler et le moment où elle s'arrête.

On s’aperçut plus tard que la pression varie avec la baisse du niveau de l'eau, entraînant inévitablement une baisse régulière du débit. Ainsi, ces modèles n'étaient qu'approximatifs à cause de leur ignorance de toutes les lois qui régissent l'hydrodynamique.

Si le cadran solaire donne l'heure pendant le jour, la clepsydre fait la même chose la nuit, et elle mesure en plus des durées plus brèves avec une bonne précision.

La clepsydre réalisée avec les élèves sera conçue à partir de bouteilles d’eau minérale. L’eau pourra être colorée pour faciliter la lecture.

Schéma de gauche : l’eau tombe à la verticale

Schéma de droite : le jet suit une courbe, ce qui pose problème au fur et à mesure que le niveau de l’eau baisse. Il est donc plus difficile de recueillir l’eau.

Notre clepsydre sera constituée par 2 bouteilles d’eau minérale : la bouteille supérieure sera emboîtée dans celle du bas, préalablement découpée. Le fond sera enlevé pour faciliter le remplissage par les jeunes élèves. Le jet sortira parallèlement à l’axe de la bouteille. Le débit variant avec la pression (donc la hauteur de la bouteille), le jet faiblira sur la fin d’écoulement. On pourra constater qu’il est sensiblement constant au début de l’expérience.