Quel était le problème des fontainiers de Florence?
A Florence, sous la Renaissance, les fontainiers rivalisaient d’astuces pour construire des fontaines aux jets d’eau les plus hauts possible, mais, quel que fût leur art, ils ne pouvaient pas obtenir de colonnes d’eau de plus de 10 m de hauteur environ. Ils allèrent exposer leur problème à Galilée. Celui-ci, très occupé par d’importants travaux astronomiques les renvoya à son élève Torricelli. La nature, disait-on à cette époque, a horreur du vide, mais qu’est-ce que c’est que ce vide, qui veut bien être comblé jusqu’à 10 m de hauteur, et pas plus haut? Cette théorie de I’horreur du vide ne satisfaisait pas du tout l’esprit rationnel de Torricelli, qui s’intéressa à l’énigme des jets d’eau, et découvrit l’existence de la pression atmosphérique.
L’air ne pouvait pas supporter une colonne d’eau de plus de 10 m de hauteur, parce qu’une masse d’eau de cette hauteur pèse 1 kg sur une surface de 1 cm2, et que l’air n’appuie pas avec une force supérieure.
Comme il était difficile de construire un tube de 10 m, l’élève de Galilée fit des expériences diverses avec des tubes remplis de mercure, qui est treize fois plus lourd que l’eau. L’air peut supporter en moyenne une colonne de 76 cm de mercure. Le premier baromètre était construit. En mesurant la hauteur exacte de la colonne, on a la pression de l’air. Celle-ci est essentiellement variable. Elle varie avec la température, l’altitude, les vents. Quand, dans le lieu où se trouve le baromètre, il règne une zone de dépression, le baromètre baisse, il y a des risques de mauvais temps. Au contraire, s’il remonte, le temps a des chances de tourner au beau.
Les baromètres usuels n’utilisent pas le mercure, mais un ressort métallique creux, qui est plus ou moins comprimé par la pression atmosphérique ils sont gradués en cm ou mm de mercure, le plus souvent à partir de baromètres à mercure étalons.
Les indications: pluie, vent, beau temps, ne sont valables qu’au niveau de la mer. En altitude, elles deviennent tout à fait fantaisistes, puisqu’il est normal que la pression de l’air diminue au furet à mesure que l’on monte. On trouve aussi des baromètres gradués en millibars (76 cm de mercure = 1013 millibars); 1 bar est à peu près égal à 1kg/cm² de pression).
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