Toupie or not Toupie : Différence entre versions

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|Licences=Attribution (CC-BY)
 
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|Description=Fabriquer une toupie, qui est un jouet destiné à tourner sur lui-même le plus longtemps possible, en équilibre sur sa pointe.
 
|Description=Fabriquer une toupie, qui est un jouet destiné à tourner sur lui-même le plus longtemps possible, en équilibre sur sa pointe.
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|Difficulty=Easy
 
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Version du 9 janvier 2019 à 18:01

Auteur avatarFabien BOTEL | Dernière modification 15/10/2019 par Pierreb

Introduction

Ce jouet est connu depuis l'Antiquité

Les toupies sont faites en différentes matières, comme en poterie, en pierre, en bois, en bambou et en terre cuite. Faites en bois dur, les petites toupies avec lesquelles les enfants jouaient autrefois, étaient des jouets faits par eux-mêmes, ce qui pouvait donner aux enfants un sentiment de satisfaction et le plaisir d'une autoproduction réussie. Comme le globe terrestre sur son axe, la toupie symbolise et nous rappelle de par son mouvement rotatif l’équilibre subtil d'un univers en mouvement.

Étape 1 - Trouer le couvercle

Faire un trou, de même diamètre que celui de la brochette ou légèrement moins, au centre du couvercle.

Le couvercle peut être remplacé par un bouchon de bouteille...



Étape 2 - Couper le bouchon de liège en tranche

Faire deux tranches d'environ 4mm

Les morceaux de bouchon peuvent être remplacé par de la pâte adhésive repositionnable, de la pâte à modeler...



Étape 3 - Assemblage de la toupie

Faire passer la brochette dans une tranche de liège, puis le couvercle, et pour finir avec la dernière tranche de bouchon.

En suite, resserrer le tout, afin de bloquer le couvercle.

La brochette peut être remplacée par un cure-dent...

La brochette doit être perpendiculaire à la surface du couvercle.


Étape 4 - OPTIONNELLE : Réduire la taille de la brochette

Casser ou couper la brochette à une longueur souhaitée.

Étape 5 - La lancer !!

Faire tourner la brochette entre ces doigts, lâcher, puis observer !



Comment ça marche ?

Observations : que voit-on ?

Plus nous mettons de force dans la rotation de la toupie, plus elle tourne vite et plus elle tient longtemps en équilibre.

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

  • Le trou dans le couvercle pas assez au centre,
  • La coupe des tranches pas assez droite,
  • La pointe de la brochette pas assez pointue,

Explications

Garce à sa forme bien équilibrée et son axe au centre, la toupie peut tourner sur elle-même

Plus d'explications

Il existe de nombreuses formes de toupies, mais le principe de base est toujours le même :

  • une masse équilibrée (centre de gravité sur l'axe de rotation) ;
  • un grand moment d'inertie par rapport à l'axe (masses réparties loin de l'axe) ;
  • contact ponctuel sur l'axe (ou très proche) avec le sol (diminution des effets du frottement) ;
  • un système de mise en rotation (tige, ficelle...) permet de lancer la toupie. Une fois en rotation, la toupie se comporte comme un gyroscope.

On peut jouer de différentes façons avec une toupie. On peut soit tenir compte de la durée de rotation, soit de la longueur parcourue, soit encore pratiquer le jeu de massacre dont le but est de faire tomber le maximum de quillesa.

Le temps de rotation peut être augmenté en abaissant le centre de masse, en minimisant la friction au niveau de l'embout et en répartissant la masse loin du centre (grand moment d'inertie).

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équilibriste

Éléments pédagogiques

Objectifs pédagogiques

  • comprendre l'effet gyroscopique
  • comprendre le principe de gravité et de centre de gravité
  • comprendre la vitesse

Pistes pour animer l'expérience

  • Peut être faites en lien avec l'expérience de l'équilibriste
  • Pour fabriquer des minis disque de newton.
  • Permettre de parler de la rotation de la Terre

Sources et ressources

Toupie (jouet) - Wikipédia

Dernière modification 15/10/2019 par user:Pierreb. Published