Energie potentielle : la chute !

De Wikidebrouillard.

Article incomplet en cours de rédaction

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Sommaire

1 Présentation de l'expérience
2 Matériel
3 L'expérience
- 3.1 La manipulation
- 3.2 Que voit-on ?
4 Explications
5 Liens avec d'autres expériences
- 5.1 Expériences sur le Wikidébrouillard
- 5.2 Autres expériences
6 Applications : liens avec le quotidien
7 Catégories

Présentation de l'expérience

Utiliser l'énergie de la gravité.

Matériel

Un Alternateur de bicyclette
De la ficelle
Un citron, une pierre...
2 fils électriques équipés de pinces crocodiles
Une diode (si possible de très basse consommation, pour un meilleur résultat)

L'expérience

La manipulation

Attacher la ficelle au citron et au rotor de l'alternateur de vélo.
Brancher la diode aux bornes de l'alternateur de vélo.
Remonter le citron en enroulant le fil sur le rotor.
Lâcher le citron et observer la gravité faire son œuvre.

Que voit-on ?

Le rotor est entraîné par la chute du citron, à ce moment la diode s'allume.

Explications

De manière simple

En tombant, le citron entraîne le rotor qui produit de l'électricité et qui allume la diode. La diode s'allume pendant un court instant qui peut être modulé suivant la longueur de la ficelle et la hauteur de chute.

Ne pas hésiter à donner une petite impulsion au lâcher du citron. Ainsi tout objet qui est placé en hauteur stocke de l'énergie ! Toute la problématique est de pouvoir exploiter cette énergie...

Questions sans réponses

Allons plus loin dans l'explication

Lorsque le citron est maintenu à sa hauteur maximale, son énergie potentielle est également maximale. En tombant, il augmente sa vitesse qui était nulle à un temps t0, et l'énergie potentielle diminue tandis que l'énergie cinétique augmente pour être maximale à la fin de la chute. C'est ce qu'on appelle la conservation de l'énergie.

En tombant, cette énergie cinétique est transmise à la dynamo sous forme d'énergie cinétique de rotation.

Comme sur un vélo, la diode s'allume alors, puisque la dynamo est constituée d'une bobine et d'un aimant. Lorsque l'un des deux entre en rotation par rapport à l'autre, il se crée un courant alternatif car les polarités de l'aimant entraînent un déplacement des électrons dans un sens, puis dans l'autre.