Différences entre les pages « Moteur simple » et « Force cachée du papier »

 
 
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{{Tuto Details
 
{{Tuto Details
|Main_Picture=Moteur_simple_IMG_20181218_105041.jpg
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|Main_Picture=Force_caché_du_papier_3.jpg
 
|Licences=Attribution (CC-BY)
 
|Licences=Attribution (CC-BY)
|Description=C'est un petit moteur très simples à réaliser avec 3 éléments.
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|Description=Le papier cache une force incroyable ! Réussiras-tu à poser un livre sur la tranche de 4 feuilles de papier ?
|Area=Electricity, Physics
+
Réussiras-tu as porter ton amis, à 21cm du sol en utilisant 21 feuilles de papier ?
|Difficulty=Technical
+
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|Duration=20
+
|Difficulty=Easy
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|Duration=15
 
|Duration-type=minute(s)
 
|Duration-type=minute(s)
|Tags=éléctricité, physique, pile, aimant, électromagnétisme, moteur
 
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{{Introduction
 
|Introduction=Construis ici un moteur homopolaire en quelques minutes à partir d'objets courants.
 
 
}}
 
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{{Introduction}}
 
{{Materials
 
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|Item=Pile 1,5V
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|Item=Papier
 
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|Item=Ciseaux
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{{Tuto Step
 
{{Tuto Step
|Step_Title=Dénudage du fil
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|Step_Title=Fabrication des rouleaux de papier
|Step_Content=Avec les ciseaux, (ou une pince à dénuder ) dénude le fil électrique à ses deux extrémités pour laisser dépasser deux bouts métalliques d'environ un centimètre de long chacun.
+
|Step_Content=Réalise des rouleaux de papier d'envrion 3cm de diamètre
|Step_Picture_00=Moteur_simple_IMG_20181218_104707.jpg
+
|Step_Picture_00=Force_caché_du_papier_20181218_094444.jpg
 
}}
 
}}
 
{{Tuto Step
 
{{Tuto Step
|Step_Title=Mise en contact vis et aimant
+
|Step_Title=Instalation des cylindres de papier
|Step_Content=Approche un aimant ( néodyme ) de la tête du clou ou de la vis pour qu'ils se collent par magnétisme.
+
|Step_Content=Instale tes rouleaux de papier sur la tranche
 
+
|Step_Picture_00=Force_caché_du_papier_2.jpg
Attention  à ne pas être proche d'une autre matière ferrailleuse, car l'aimant est puissant, donc prendre la précaution d'isoler le système.
 
|Step_Picture_00=Moteur_simple_IMG_20181218_104758.jpg
 
 
}}
 
}}
 
{{Tuto Step
 
{{Tuto Step
|Step_Title=Mise en contact pile vis et aimant
+
|Step_Title=Pose des livres
|Step_Content=Tiens la pile verticalement.
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|Step_Content=Pose un livre sur les feuilles, puis un autre, puis un autre, puis un autre .... Jusquécroulement.
 
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|Step_Picture_00=Force_caché_du_papier_4_ok.jpg
Approche la pointe du clou ( ou vis) du pôle moins de la pile et soulève le doucement.
+
|Step_Picture_01=Force_caché_du_papier_3_livres_ok.jpg
 
+
|Step_Picture_02=Force_caché_du_papier_5ok.jpg
Comme l'aimant magnétise le clou, celui-ci est attiré et doit pouvoir rester accroché à la pile.
 
|Step_Picture_00=Moteur_simple_IMG_20181218_104925.jpg
 
 
}}
 
}}
 
{{Tuto Step
 
{{Tuto Step
|Step_Title=Faire tourner un moteur
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|Step_Title=Étape 4
|Step_Content=Maintiens une des extrémités du fil en contact avec le pôle supérieur de la pile. Avec l'autre extrémité, touche l'aimant par le côté.
+
|Step_Content=Objectif : te poser toi même sur des feuilles de papier
  
Le moteur démarre!
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Commence par calculer le nombre de feuille de dont tu as besoin
 
 
Tu peux même lâcher l'extrémité d'en bas, l'aimant continue de tourner.
 
 
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{{Notes
 
{{Notes
|Observations=La vis et l'aimant tourne. Le petit moteur est en action.
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|Observations=On remarque que nous pouvons empiler beaucoup de livres !!
|Explanations=Lorsque le fil est relié à la borne du haut de la pile et à un côté de l'aimant, l'aimant et le clou se mettent à tourner. Des électrons circulent dans le fil fixe, passent par l'aimant et par le clou, qui sont tous les deux conducteurs.
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Tu peux aussi essayer de monter dessus, il faudra surement ajouter quelques feuilles !
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|Avertissement=Si l'une des feuilles est un tout petit peu pliée, alors cela va fragiliser l'ensemble et donc s'écrouler plus vite.
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|Explanations=Ceci s'explique grâce à la forme cylindrique que l'on a donné au papier.
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En effet, la forme cylindrique est la plus efficace pour la répartition du poids des livres. Plus efficace car cette forme offre, pour le même périmètre, plus de surface par rapport aux autres formes géométrique comme le carré ou le triangle. Un tube Carré est moins robuste car les arêtes constituent des points où les tensions s'accumulent au lieu de se répartir.
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Nous pouvons effectuer un calcul simple pour affirmer cette hypothèse :
  
Dans cette configuration, la partie du montage qui conduit à une force est principalement l'aimant, dans lequel le champ magnétique est très intense. Le détail de ce qu'il se passe à l'intérieur de l'aimant est un peu complexe. Pour obtenir le sens de rotation, il suffit cependant de supposer que les électrons se déplacent en ligne droite entre les deux points de contact, aux niveaux du clou et du fil. En supposant que l'aimant pointe son nord vers le clou et que c'est la borne −
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Si on prend notre cylindre, nous avons un périmètre de 29,7 cm, prenons également un carré de ce même diamètre. Calculons a présent la surface des deux formes :
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* Pour le carré : 29,7 : 4 = 7,425 cm de coté ce qui nous donne une surface de 7,425² = 55,13 cm²
  
de la pile qui est branchée sur le clou, les électrons vont de l'axe de l'aimant vers le bord, comme indiqué ci-dessous:
+
* Pour le cylindre : 29,7 : (2 x 3,14) = 4,72 cm de rayon ce qui nous donne une surface de 3,14 x 4,72² = 70,092 cm²
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Nous avons bien une surface plus grande grâce à la forme cylindrique ce qui implique donc une meilleur répartition des forces.
 
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|Complete=Published
 
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Version du 18 décembre 2018 à 13:45

Auteur avatarGaëlle IDF | Dernière modification 23/03/2020 par Claire Cantin

Force caché du papier 3.jpg
Le papier cache une force incroyable ! Réussiras-tu à poser un livre sur la tranche de 4 feuilles de papier ? Réussiras-tu as porter ton amis, à 21cm du sol en utilisant 21 feuilles de papier ?
Licence : Attribution (CC-BY)

Étape 1 - Fabrication des rouleaux de papier

Réalise des rouleaux de papier d'envrion 3cm de diamètre




Étape 2 - Instalation des cylindres de papier

Instale tes rouleaux de papier sur la tranche




Étape 3 - Pose des livres

Pose un livre sur les feuilles, puis un autre, puis un autre, puis un autre .... Jusqu'à écroulement.


Étape 4 - Étape 4

Objectif : te poser toi même sur des feuilles de papier

Commence par calculer le nombre de feuille de dont tu as besoin

Comment ça marche ?

Observations : que voit-on ?

On remarque que nous pouvons empiler beaucoup de livres !!

Tu peux aussi essayer de monter dessus, il faudra surement ajouter quelques feuilles !

Mise en garde : qu'est-ce qui pourrait faire rater l'expérience ?

Si l'une des feuilles est un tout petit peu pliée, alors cela va fragiliser l'ensemble et donc s'écrouler plus vite.

Explications

Ceci s'explique grâce à la forme cylindrique que l'on a donné au papier.

En effet, la forme cylindrique est la plus efficace pour la répartition du poids des livres. Plus efficace car cette forme offre, pour le même périmètre, plus de surface par rapport aux autres formes géométrique comme le carré ou le triangle. Un tube Carré est moins robuste car les arêtes constituent des points où les tensions s'accumulent au lieu de se répartir.

Nous pouvons effectuer un calcul simple pour affirmer cette hypothèse :

Si on prend notre cylindre, nous avons un périmètre de 29,7 cm, prenons également un carré de ce même diamètre. Calculons a présent la surface des deux formes :

  • Pour le carré : 29,7 : 4 = 7,425 cm de coté ce qui nous donne une surface de 7,425² = 55,13 cm²
  • Pour le cylindre : 29,7 : (2 x 3,14) = 4,72 cm de rayon ce qui nous donne une surface de 3,14 x 4,72² = 70,092 cm²

Nous avons bien une surface plus grande grâce à la forme cylindrique ce qui implique donc une meilleur répartition des forces.


Dernière modification 23/03/2020 par user:Claire Cantin.

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