Voir la source de Equilibre d'une règle et d'un marteau

{{Tuto Details
|Main_Picture=Equilibre_d'une_règle_et_d'un_marteau_r_sultat_final.JPG
|Licences=Attribution (CC-BY)
|Description=Expérience d'équilibre pour visualiser les forces en jeux.
|Area=Physics
|Difficulty=Easy
|Duration=10
|Duration-type=minute(s)
|Tags=force, gravité, équilibre
}}
{{Introduction}}
{{Materials
|ItemList={{ItemList
|Item=Marteau
}}{{ItemList
|Item=Règle
}}{{ItemList
|Item=Elastique
}}
}}
{{Separator}}
{{Tuto Step
|Step_Title=Rassembler le matériel
|Step_Picture_00=Equilibre_d'une_règle_et_d'un_marteau_mat_riel_rassembl_.JPG
}}
{{Tuto Step
|Step_Title=Défi : Faire tenir la règle sur le bord d'une table, sur 1 (ou 2 cm max)
|Step_Content=1ère étape : Le défi est de trouver les différents moyens possibles pour que la règle soit en équilibre.

Dernière étape : Le défi ultime c'est d'avoir 1cm maximum de règle sur la table et le marteau sous la table
*Placer la tête du marteau sous la table.
*Seul le bout de la règle repose sur le bord de la table.
|Step_Picture_00=Equilibre_d'une_règle_et_d'un_marteau_bord_de_table.JPG
}}
{{Tuto Step
|Step_Title=Précision : Glisser la règle et le manche du marteau dans l'élastique.
|Step_Content={{Info|Éviter les élastiques trop distendues, trop grands, trop lâches}}
|Step_Picture_00=Equilibre_d'une_règle_et_d'un_marteau_assemblage.JPG
}}
{{Tuto Step
|Step_Title=Résultat final
|Step_Content=* La règle est dans le prolongement de la table

* Le marteau ne touche pas la table
* L'ensemble tient sans aide
|Step_Picture_00=Equilibre_d'une_règle_et_d'un_marteau_r_sultat_final.JPG
}}
{{Notes
|Observations=* La règle seule en équilibre tombe au sol

* Si on lâche le marteau , il tombe au sol

* L'élastique permet d'assurer un effet levier
* Lorsque le système est en équilibre, il oscille autour de sa position d'équilibre et s'arrête ensuite.
Le point d'équilibre change en fonction du positionnement du marteau, de la résistance de l'élastique, de la longueur de la règle, de la masse du marteau
|Avertissement=une table parfois trop épaisse ; une règle trop longue et un marteau trop léger ; un élastique distendue ; un manque de patience
|Explanations=L'attraction terrestre = la gravité attire tous les objets au sol.

Chaque élément seul tombe logiquement au sol.

Le marteau est l'élément le plus lourd. 

L'installation de l'élastique permet un effet levier qui compense l'impact de la gravité sur chaque objet.

Le centre de gravité (=point où les forces sont en équilibres) de ce montage se situe près de la tête du marteau. Donc l'attraction de la force gravitationnelle vient surtout du dessous de la table, sous l'endroit le plus lourd, et non du point d'attache entre le marteau et la règle.
|Deepen=La gravitation est la seule interaction fondamentale dont la sensation est directe et permanente, par l'intermédiaire de son effet le plus immédiat dans notre environnement. La loi de la gravitation universelle de Newton est toujours utilisée pour calculer les effets de la gravitation dans des situations normales. C'est Newton qui a établi la formule permettant de calculer la valeur de champ gravitationnel g créé par une masse m<sub>1</sub> (en kilogrammes) à une distance d (en mètres).
 g = G.m<sub>1</sub>/d<sup>2</sup>
G étant la constante gravitationnelle, G=6,6742 x 10<sup>-11</sup> (en Newton.mètres<sup>2</sup>.kilogrammes<sup>-2</sup> ou en mètres<sup>3</sup>.kg<sup>-1</sup>.secondes<sup>-2</sup>)

La force d'attraction subie par un objet masse m (en kilogrammes) est alors : F = m.g, l'unité de mesure de cette force est le newton.

À la surface de la Terre, g = G.m<sub>T</sub> / d<sub>T</sub><sup>2</sup>
* G = constante gravitationnelle = 6,6742 x 10<sup>-11</sup> m<sup>3</sup>.Kg<sup>-1</sup>.s<sup>-2</sup>
* m<sub>T</sub> = masse de la terre = 5,9736 x 10<sup>24</sup> kg
* d<sub>T</sub> = distance du centre de gravité à la surface = rayon de la terre = 6 378 137 m
C'est-à-dire : g = 6,6742.10<sup>-11</sup>.5,9736.10<sup>24</sup>/(6 378 137)<sup>2</sup> = 9,81 m.s<sup>-2</sup>

et si on veut vérifier la cohérence des unités de mesure :

m<sup>3</sup>.Kg<sup>-1</sup>.s<sup>-2</sup>xkg/m<sup>2</sup> = m.s<sup>-2</sup>
|Applications=La manifestation la plus courante de la gravité est bien sûr la pesanteur, c'est-à-dire l'attraction entre la Terre et les objets qui sont à proximité.

Voir [http://fr.wikipedia.org/wiki/Pesanteur pesanteur] sur Wikipédia.
|Related=[[Équilibriste]]
}}
{{Tuto Status
|Complete=Published
}}