Le vent varie en fonction de la pression et de la température

Objectifs

Introduction à la notion de vent créé par une différence de pression. Ici, cette différence de pression sera induite par des effets thermiques (réchauffement d'une masse d'air à volume constant et refroidissement d'une masse d'air à volume constant). En météorologie, les vents d'origine dynamique ont une grande importance que la facilité de l'exemple choisi ne doit pas faire oublier.

Matériel nécessaire

• Bouteille de 5 l avec un embout de plomberie à vis
• Un tube plastique "tube clair" (pour liquide alimentaire) qui s'adapte aux embouts disponibles
• Un robinet
• Détecteur de flux (attention : certains modèles à billes ne fonctionnent qu'à plat, sinon, ils ne fonctionnent pas). Choisir un modèle comportant un "tourniquet".
• Une lampe infrarouge ou un petit élément de chauffage radiant pour ne pas être dépendant du soleil (éventuellement un seau d'eau chaude pourra faire l'affaire).

Les expériences

Expérience n° 1 : la dilatation crée le vent Exposer au soleil une bouteille de 5 l sur le bouchon de laquelle a été adapté un tuyau muni d'un robinet et d'un détecteur de flux. Attendre quelques minutes robinet fermé puis ouvrir le robinet. Une lampe infrarouge peut être mise en œuvre (ou un seau d'eau chaude dans lequel la bouteille est trempée convenablement) s'il faut se passer du soleil (attention une lampe même de 100 W ne suffit pas). Expérience n° 2 : A la suite de l'expérience précédente, fermer le robinet dès la fin de la rotation de l'indicateur de flux. Puis refroidir l'air de la bouteille (en plaçant celle-ci sous un robinet d'eau froide ou dans un seau d'eau avec des glaçons). L'ouverture du robinet adapté à la bouteille provoquera une rotation du détecteur de flux en sens opposé à celui de l'expérience n°1.