La machine à eau d’Al-Jazari

L’apport de l’Orient à la culture occidentale est considérable. Pensons aux chiffres arabes qui remplacèrent les chiffres romains ou aux cathédrales dont la construction a été rendu possible grâce à des emprunts techniques provenant de l’Orient. Un inventeur de cette région du globe, Al-Jazari (1136-1206), a créé, entre autres, les pompes hydrauliques, l’arbre à came et la manivelle. En fait, il a inventé quelque trente machines hydrauliques permettant d’irriguer les champs. Les principes mécaniques développés et exploités dans celles-ci ont été repris en Europe dans la fabrication de moulins à vent et à eau. La colonisation de l’Amérique a permis à cette technologie de s’installer sur le nouveau continent et de contribuer à son développement économique. Les travaux de l’inventeur permettent sans contredit d’imaginer le durable.

Au début de l’activité, l’élève est appelé à imaginer un village en voie de développement où des techniques traditionnelles de culture sont encore appliquées. Les enfants, au lieu d’aller à l’école, y ont la tâche harassante d’arroser les champs durant plusieurs mois de l’année. Le mandat de l’élève est de construire un système mécanique capable d’irriguer les terres par gravité en usant d’une énergie motrice renouvelable (animal ou courant de la rivière). En s’inspirant des travaux d’Al-Jazari, il conçoit ensuite une maquette où l’eau est remplacée par une bille.

L’élève pourrait commencer sa démarche en visionnant le documentaire Ces machines venues de l’Orient, de la série « Les inventions de l’Antiquité », ou en se rendant sur un lieu historique où on utilise des systèmes mécaniques hydrauliques pour fonctionner (moulin ou scierie). Il poursuit l’activité en étudiant les mécanismes de transmission et de transformation du mouvement à partir d’objets familiers ou de montages éducatifs vendus dans le commerce. Par exemple, certains jouets possèdent des mécanismes comme des bielles-manivelles, des cames, des coulisses. Il prépare le schéma de principe et le dessin de construction de sa conception avant de commencer l’assemblage (des roues dentées et plusieurs types de came en plastique devront être mis à la disposition de l’élève). Il teste son prototype, y apporte des modifications pour le rendre fiable et durable. Il explique enfin son fonctionnement à la classe. Sa réflexion pourrait lui permettre de comprendre comment, au Québec, l’eau d’un lac parvient jusqu’aux robinets d’une maison.

Les principes avancés par Al-Jazari ont traversé les époques et les continents. Ils ont été appliqués à d’autres machines ayant des fonctions différentes. Les élèves pourront-ils les découvrir dans leur quotidien? Qu’il s’agisse de l’auto familiale, de jouets ou de modules récréatifs au parc de leur quartier, ils seront en mesure d’apprécier l’apport des personnages de l’Antiquité.

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