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Comment fonctionne le ressort magique ?

Ressort magique.jpgMalgré son apparence simpliste, la science qui se cache derrière ce jouet est complexe.

Le ressort magique - Slinky ou Ondomania pour les habitués - est un simple ressort-jouet hélicoïdal en métal ou en plastique. Simple peut-être, mais ne sous-estimons pas les principes scientifiques en jeu.

La meilleure façon d'apprécier ceux-ci est d'observer un ressort magique descendre des escaliers. Il suffit d'une légère impulsion depuis la plus haute marche et le jouet descend seul les degrés, l'un après l'autre, comme un gigantesque ver se lançant dans des saltos arrière.

Dans cette descente, le ressort démontre des effets de frottement et d'inertie, d'énergie potentielle et cinétique, les conséquences de l'impulsion et le comportement en accord avec les ondes de compression - ces dernières transférant ce mouvement si particulier.

L'inertie est la résistance de tout objet physique à un changement de son état de mouvement ou de repos : le ressort magique est debout sur une extrémité, sans aucune force extérieure pour le bouger. Cette inertie est facilitée par les effets de la friction de l'atmosphère terrestre sur le ressort, ainsi que celle entre sa propre matière et la surface sur laquelle il est posé.

Malgré l'inertie, les objets ont une énergie potentielle, qui est l'énergie d'un objet en fonction de sa position et de sa composition. Le ressort magique possède une énergie potentielle due à son corps en métal/plastique, sa forme hélicoïdale et sa position en haut d'une volée de marches, par exemple. Cette énergie potentielle est "libérée" et convertie en énergie cinétique - énergie liée au mouvement - sous l'influence d'une force externe (le "coup de pouce" pour le démarrer depuis la plus haute marche).

Enfin, déplacer un objet génère une impulsion, une quantité de mouvement, qui est le produit de la masse de l'objet par sa vitesse.

Ainsi un ressort magique en métal descendra plus facilement un escalier que ses variantes en plastique, puisque sa forte impulsion entraîne un déséquilibre plus franc entre chaque marche.



02/01/2016
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