1/ Nous étudions le fonctionnement de plusieurs seringues sans aiguilles apportées par Nicolas, Fiona et Hugo. Nous observons une seringue de 60 mL. Elle est composée d'un corps cylindrique en matière plastique ouvert d'un côté et terminé par une partie conique de l'autre. Un petit orifice permet d'y fixer l'aiguille ou bien des tuyaux souples. Une sorte de bouchon mobile en caoutchouc, le piston, sert à pousser le liquide dans la seringue. Ce piston est relié à une tige munie d'une partie plate.
Si l'on bouche l'extrémité de la seringue avec le doigt, et que l'on agit sur le piston, on sent une résistance. Quand on enlève le doigt, on entend siffler l'air qui s'échappe de la seringue, ou qui y entre. La seringue apparemment vide contient donc de l'air (c'est normal puisqu'elle est plongée dans l'air de la pièce ou "air ambiant"). En poussant le piston, on peut comprimer cet air. En tirant le piston, on "étire" l'air. Mais dans les deux cas, on remarque que le piston revient à sa place: l'air est compressible, "extensible", il se comporte comme un ressort; on dit que l'air possède des propriétés élastiques.
Nous relions maintenant par un tuyau court deux petites seringues identiques, l'une pleine d'air et l'autre vide (piston rentré). Quand on chasse l'air de la première, l'autre seringue se déploie, car l'air s'est déplacé de l'une à l'autre; l'opération inverse est possible aussi:
Ce dispositif simple permet de transmettre un mouvement et une force par l'intermédiaire d'un gaz sous pression (l'air). C'est un système pneumatique.
A présent nous relions une petite seringue de 5 mL à une grosse de 60 mL. Quand on agit sur la première, le piston de la grande seringue se déplace à peine, mais on remarque qu'il exerce une force très importante (il est très difficile de le retenir). Au niveau des volumes d'air déplacés, tout se passe comme si, au lieu d'une seule grande seringue de 60 mL, il y en avait 12 de 5 mL.
La surface du piston de la grande seringue est environ 5 fois celle du piston de la petite, donc la force exercée est multipliée par 5 :
page en construction - textes, photos et vidéos en attente - à suivre:
2/ Les seringues et le manomètre:
Nous venons de faire connaissance avec la notion de pression. Il existe un appareil conçu pour mesurer cette pression: le manomètre.
En voici quatre de différentes capacités:
| Manomètre d'un circuit d'eau, gradué de 0 à 16 bars: | Manomètre d'un petit compresseur à air, gradué de 0 à 1 bar: | Manomètre de la chaudière à vapeur Wilesco, gradué de 0 à 4 bars: |
 |
 |
 |
|
||
 |
Avec le manomètre de 0 à 4 bars nous mesurons la pression obtenue dans deux seringues différentes, en appliquant la même force sur le piston.
Grande seringue de 60 mL : pression maximale de 1,2 bar 
Petite seringue de 5 mL : pression maximale de 3 bars 
Nous remarquons qu'il est beaucoup plus facile de comprimer l'air dans la petite seringue, car la même force s'exerce sur une plus petite surface.
|
|
|
|
 |
 |
 |
3/ La pompe à air manuelle Lego, le compresseur électrique
4/ Les vannes, la bouteille d'air comprimé
5/ Vérins et circuits pneumatiques Lego:
Pompe manuelle, vanne à deux voies et vérin Lego Pneumatic: 
6/ Seringues remplies d'eau, propriétés de l'eau :
Cette fois les seringues sont remplies d'eau. Nous remarquons que les seringues bouchées sont totalement bloquées: l'eau n'a aucune propriété élastique. On dit que l'eau est incompressible.
Quand deux seringues sont reliées, la transmission de mouvement se fait avec une grande précision, le moindre déplacement du piston de l'une est reproduit par l'autre. Cette propriété des liquides est utilisée dans les systèmes de transmission qui nécessitent de grandes forces mécaniques: système de freinage des voitures, grues, pelles hydrauliques, bulldozers et autres engins de levage ou de chantier.
Dans ce montage, une pompe à eau de lave-glace envoie l'eau sous pression dans une grosse seringue qui sert de vérin. L'autre seringue à gauche est un simple réservoir d'eau:
- Matériel utilisé: cornières Meccano, plaques de base, bandes à trous, 2 seringues de 60 mL, pompe de lave-glace de marque SEIM (pression maxi 2 bars) - voir boutique d'accessoires auto.
- Il s'agit d'une pompe à engrenage, plus puissante dans cette application qu'une pompe centrifuge. alimentation 12 V.
page en construction - textes, photos et vidéos en attente
7/ Exemple d'un circuit hydraulique: la pompe et le vérin du camion-grue:
Dans ce circuit une pompe miniature envoie de l'huile sous pression dans un vérin qui va soulever sans peine la flèche de la grue. On a estimé sa pression à 5 bars.
8/ Force d'une colonne d'eau:
Matériel: le manomètre de 0 à 1 bar, un long tuyau souple rempli d'eau, un réservoir, l'escalier de secours, un décamètre souple pour mesurer la hauteur de la colonne d'eau.
Pression mesurée 0 bar, car le réservoir est au même niveau que le manomètre: 
Hauteur de la colonne d'eau: environ 4,4 m. Le manomètre indique une pression de 0,44 bar : 
Voir la vidéo au format WMV - 3 Mo 
Le même principe est appliqué dans les sous-marins, où c'est un manomètre qui indique la profondeur atteinte: le profondimètre que l'on voit ci-dessous n'est pas gradué en bars mais en "mètres d'eau au dessus de la quille":
9/ Ascenseur ou monte-charge avec une colonne d'eau puis avec une pompe à eau:
10/ Pression d'un liquide
Expérience du tuyau percé.
11/ Le cric, la presse hydraulique, le camion benne
12/ Différents types de pompes: à air, à eau, à piston, pompe centrifuge, pompe à engrenage...
- page en construction
- textes, photos et vidéos en attente
- Pompe centrifuge à eau:
