Joli ventre !
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Version actuelle en date du 15 avril 2013 à 12:37
Sommaire |
Présentation de l'expérience
Il semble qu'un joli ventre apparaisse, mais en êtes-vous certain ?
Matériel
L'expérience
En vidéo
La manipulation
- Fixer un élastique sur une bille à l'aide du scotch.
- Enrouler l'élastique autour de lui-même.
- Laisser l'élastique se dérouler.
Que voit-on ?
Il semble que quand l'élastique se déroule, un ventre et deux nœuds apparaissent.
Explications
De manière simple
Le ventre qu'on observe décrit la trajectoire du mouvement d'un ressort hélicoïdal de compression, encore appelé "ressort à boudin". Le mouvement de déroulement du fil est hélicoïdal, mais avec la vitesse de rotation de la boule, on observe un genre de ventre. La taille du ventre dépend de la vitesse de rotation.
Questions sans réponses
- Pourquoi n'est-il pas possible d'observer plusieurs motifs ?
- Observerait-on le même phénomène avec un fil inextensible ?
- Doit-on tenir compte de la masse linéique pour étudier le système ?
- Que se passe-t-il si l'autre extrémité de l'élastique n'est pas fixe ?
Allons plus loin dans l'explication
Considérons un fil élastique en caoutchouc. Lorsqu'on a enroulé ce fil avec une vitesse uniforme, les points se sont déplacés les uns par rapport aux autres avec une vitesse uniforme. Deux points situés sur le fil s'éloignent d'autant plus vite qu'ils sont distants, ce qui donne ce genre de ventre. Dans un tel modèle, aucun point ne possède une position privilégiée sur le fil, et pourtant, pour chacun d'eux, les autres points semblent s'éloigner.
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Ce modèle simple à une dimension permet de rendre compte des principales propriétés du comportement des galaxies dans l'univers.
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- Dernière modification de cette page le 15 avril 2013 à 12:37.
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