Boite yoyo

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Article incomplet en cours de rédaction
La vidéo "Boite yoyo"

Sommaire

Présentation de l'expérience

Essayez d'éloigner la boîte en la faisant rouler, elle revient systématiquement...

Matériel

  • Une boite en métal cylindrique d'environ 500 mL, avec son couvercle amovible
  • 2 gros élastiques
  • 2 écrous
  • 2 clous

L'expérience

La manipulation

  • Percer le couvercle et le fond de la boîte (trous d'environ 3 mm de diamètre).
  • Nouer les écrous à un élastique.
  • Nouer un autre élastique à l'ensemble précédent (écrous + élastique) au niveau des écrous.
  • On doit avoir un ensemble solidaire : les écrous sont l'un contre l'autre, et les élastiques se trouvent de part et d'autre de cette paire.
  • Rentrer chaque bout d'élastique dans les trous du couvercle et de la boîte.
  • Passer les clous dans les boucles d'élastiques qui dépassent des trous.
  • Tirer les élastiques vers l'intérieur de la boîte pour bloquer les clous.
  • Refermer la boîte et la faire rouler.

Que voit-on ?

Quand on fait rouler la boîte pour l'éloigner, elle revient vers l'envoyeur.

Explications

De manière simple

Lorsque la boîte roule, les élastiques s'enroulent en soulevant les écrous suspendus. Quand la boîte s'arrête, le poids des écrous fait dérouler les élastiques, la boîte se remet donc à rouler, mais dans l'autre sens.

Questions sans réponses

  • Comment réagit la boite yo-yo si on met des élastiques plus ou moins gros ?
  • Comment réagit la boite yo-yo si les écrous sont plus ou moins lourds ?

Allons plus loin dans l'explication

L'énergie cinétique transmise à la boîte pour la mettre en mouvement est progressivement transformée en énergie potentielle gravitationnelle et en énergie potentielle élastique.

À son point le plus éloigné, la boucle qui s'enroule aura soulevé le poids suspendu contre la force de gravité. À ce moment, la boite s'arrête de rouler, le système commence à convertir l'énergie potentielle emmagasinée en énergie cinétique, et la boîte se met à rouler dans l'autre sens.

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