L'homme a toujours été fasciné par l'hydraulique, l'étude des mouvements des fluides. Des expériences et des projets simples peuvent être réalisés pour démontrer le comportement d'un fluide. Aucun fluide spécial ou équipement coûteux n'est nécessaire. Les articles ménagers courants et l'eau illustrent bien les idées. Ces projets constituent également d'excellents projets scientifiques, et toutes les personnes impliquées acquerront une compréhension de la façon dont les fluides se déplacent. Si ces projets sont réalisés par des enfants, la supervision d'un adulte est toujours recommandée, afin de fournir des conseils.
Rester horizontal
L'un des premiers principes de l'hydraulique est qu'un fluide cherche toujours à rester à l'horizontale. Le plan de la surface est toujours parallèle à l'horizon. Pour le démontrer, remplissez un verre transparent à moitié plein d'eau. Inclinez doucement le verre d'avant en arrière. Notez que la surface de l'eau reste toujours de niveau. C'est sur cette loi fondamentale des fluides que sont basées les boussoles remplies de liquide dans les bateaux. Une boussole flotte au-dessus d'un liquide. Peu importe combien le bateau tourne et tourne, la boussole restera toujours stable.
Action de siphon
Disposez deux verres, l'un plus haut que l'autre. Remplissez le verre supérieur avec de l'eau. Remplissez un tube d'aquarium en plastique transparent avec de l'eau et insérez les deux extrémités dans les tasses. Remarquez comment l'eau s'écoule du verre supérieur vers le verre inférieur. C'est un siphon. Parce que la pression de l'eau est plus élevée au fond du tube, il tire l'eau du verre supérieur. Les siphons sont largement utilisés pour puiser l'eau d'un endroit plus élevé vers un endroit plus bas, comme des montagnes Sierras à Virginia City dans le Nevada.
Bateau en acier
C'est un fait bien connu que l'acier coule dans l'eau. Cependant, de nombreux bateaux et navires sont en acier. La raison pour laquelle ils flottent est que le navire est scellé et que l'air à l'intérieur du navire déplace l'eau, qui est plus lourde que l'air. Pour démontrer ce principe, remplissez un seau à mi-hauteur d'eau. Faites flotter une canette vide dans l'eau. Commencez à remplir la boîte avec de l'eau. Notez que le niveau d'eau dans la boîte sera le même que le niveau d'eau à l'extérieur de la boîte. C'est parce que l'air ne déplace que l'espace au-dessus de l'eau.
Compression de fluide
Cette expérience démontre que le fluide n'est pas compressible. Vous aurez besoin d'une pomme de terre, d'une paille rigide et d'une brochette. Coupez une tranche de pomme de terre d'environ un quart de pouce d'épaisseur. Poussez un côté de la paille dans la tranche de pomme de terre coupée pour qu'un piston se forme à l'intérieur de la paille. Enfoncez le piston à moitié dans la paille avec la brochette. Remplissez la paille d'eau et poussez un autre morceau de pomme de terre dans la paille, emprisonnant l'eau. Enfoncez le nouveau piston formé avec la brochette. Remarquez que l'autre piston bouge aussi. C'est parce que l'eau piégée ne peut pas être comprimée. Les systèmes de freinage automobile reposent sur ce principe. Lorsque vous appuyez sur la pédale, elle déplace un piston. Le liquide à l'intérieur des conduites de frein pousse sur un autre piston, à l'intérieur des roues, qui déplace les plaquettes de frein.
