Rouleau magique

Auteur avatarOccitan | Dernière modification 3/12/2019 par Occitan

Rouleau magique IMG 20191123 173317.jpg
C'est un cylindre fermé à ses deux extrémités, en apparence très simple.... Mais si on le repousse du pied, il revient toujours vers vous !
Difficulté
Technique
Durée
4 heure(s)
Disciplines scientifiques
Sciences sociales
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Licence : Attribution (CC-BY)

Étape 1 - Qu'y-a-t-il à l'intérieur ?

Pas d'électronique et pas de piles !... mais un bon vieil accumulateur d'énergie mécanique...


Cet accumulateur d'énergie se réduit à un simple élastique de bonne section, comme on peut le voir après démontage des deux flasques qui ferment le tube aux extrémités.


Un coup d’œil à l'intérieur du cylindre nous montre les 3 arrêts aux deux extrémités qui empêchent les flasques de rentrer à l'intérieur, maintenant l'élastique tendu.


L'élastique est accroché aux deux flasques à l'aide de crochets ouverts qui permettent le décrochage de l'élastique.


Mais... si le système se réduisait à celà, aucun espoir de voir le cylindre revenir vers nous.... Il manquerait en effet un élément essentiel: le balourd constitué par une tige métallique maintenue à une petite distance de l'élastique par un support en bois...


Étape 2 - Comment ça marche ?

Pour comprendre, voyons ce qui se passe quand le rouleau est au bout de sa course et lorsqu'il s'apprête à revenir vers nous.


On constate que l'élastique est bien enroulé sur lui-même sous l'effet de la rotation du rouleau mais aussi sous l'effet du couple exercé par le balourd en son centre. D'ailleurs on peut voir que le balourd exerce bien un couple sur l'élastique en observant son inclinaison par rapport à la verticale.


Si le balourd peut exercer un couple sur l'élastique, c'est parce qu'il est lié en rotation à l'élastique, en son centre, grâce aux petites cales réalisant un coincement.


Cette énergie élastique de torsion est ensuite restituée lors du retour du rouleau.



Une autre version de cette expérience peut être réalisée plus facilement avec une boîte de conserve: http://phymain.unisciel.fr/la-boite-magique-une-boite-de-conserve-qui-roule-toute-seule/

On notera cependant que la réalisation avec tube PVC est beaucoup plus robuste et peut être considérée comme un véritable jouet utilisable par un enfant...


Cette expérience est également en relation avec celle décrite à http://phymain.unisciel.fr/la-boite-qui-remonte-les-pentes/




Dernière modification 3/12/2019 par user:Occitan. Published