Boussole
De Wikidebrouillard.
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Présentation de l'expérience
Une boussole est un instrument d’orientation. Elle indique ainsi le nord.
Comment trouver le nord?
Matériel
Un aimant puissant
Un bouchon de liège
Un trombone, une épingle ou une aiguille
Une bassine (un récipient pour poser notre boussole, de la taille d'un verre au minimum).
De l’eau
Un cutter
(*une pince coupante pour réduire la taille du trombone déplié (non obligatoire))
L'expérience
En vidéo
La manipulation
- On coupe une rondelle de bouchon de liège
- On verse l’eau dans la bassine
- On déplie le trombone et on frotte une de ses extrémités avec l’aimant (si on a une épingle ou une aiguille, il suffit de la frotter avec l'aimant de la même manière).
- On dépose le trombone sur le bouchon, que l’on pose ensuite sur l’eau.
Que voit-on ?
Dès que l’on lâche le bouchon dans l’eau, il se met à tourner doucement pour se fixer dans une position.
Explications
De manière simple
En frottant le trombone avec l'aimant, l'aimant donne au trombone une particularité que l'on appelle le magnétisme: cela permet aux objets, dit magnétiques, d'indiquer la position d'objets tels que les aimants. Le trombone ainsi magnétisé indique le nord de notre planète! Puisque la Terre est une sorte d'aimant géant.
On met le trombone avec le liège sur l'eau pour permettre au trombone de se déplacer librement.
Questions sans réponses
Pourquoi les aimants permettent de rendre les objets métalliques magnétiques? Pourquoi la Terre agit il comme un aimant?
Allons plus loin dans l'explication
- La boussole sur Wikipédia
- Le champ magnétique terrestre sur Wikipédia
On peut aussi se passer du champ magnétique terrestre pour faire s'orienter un trombone ou une aiguille aimanté(e).
- Compléments d'expérience : pour aller plus loin
Un aimant va modifier l'orientation de la boussole, et cela de façon différente selon l'orientation de l'aimant par rapport à la boussole.
Une autre façon de modifier l'orientation de la boussole, sans aimant cette fois-ci, consiste à remplacer le champ magnétique de l'aimant par un champ électromagnétique : pour cela, il suffit de réaliser une bobine (une dizaine de tours sur une boîte à pellicule...) avec du fil électrique gainé ou recouvert de vernis, de joindre les bouts non recouverts d'isolant aux pôles + et - d'une pile de 1.5 volts ; lorsqu'on rapproche cette bobine de la boussole, celle-ci change d'orientation. Si on inverse la jonction des fils sur la pile, la boussole s'orientera dans le sens inverse au précédent.
Applications : liens avec le quotidien
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