Aimants en maternelle

De la mécanique au nucléaire, nos physiciens sont à l'écoute
alphonse
Messages: 2
Enregistré le: 03 Jan 2018, 11:59

Aimants en maternelle

par alphonse » 03 Jan 2018, 12:42

Bonjour et ... Bonne année
Non, ce n'est pas une blague... juste de la curiosité.
Dans ce jeu :
Image
c'est la plaque qui est aimantée, il faut faire tenir les objets en équilibre. En dehors de la plaque aimantée, les objets ne tiennent pas en équilibre.
Du côté des Forces, ça se traduit comment ? (sans rentrer dans les détails). Est-ce juste que le poids est augmenté de "l'attirance" magnétique qui fait que l'équilibre est plus stable ...
Mes souvenirs de mécanique sont très lointains... Merci de votre indulgence.



Sethenès
Messages: 5
Enregistré le: 01 Jan 2018, 23:00

Re: Aimants en maternelle

par Sethenès » 03 Jan 2018, 14:59

Si un objet ne bouge pas (ou plus précisément, s'il bouge mais à vitesse constante), c'est qu'il n'est soumis à aucune force - ou - que la résultante de l'ensemble des forces qui s'appliquent à lui est nulle.

C'est la première loi de Newton :

Si F est différent de zéro, le corps subit une accélération "a" égale à Et donc la vitesse du corps varie.

Donc ici, en terme de forces, s'il n'y a pas de mouvements, on sait déjà que toutes les forces vont s'annuler.

Il y a 2 forces triviales (encore qu'Einstein ...), la première, c'est la gravitation qui attire l'objet vers la terre. La seconde, c'est la force de répulsion de la pièce qui est en dessous (ou de la tablette si on s'intéresse au carré). Si ce carré était en Marshmallow, c'est clair que le disque s'enfoncerait et déformerait le carré.

Heureusement pour notre corps quand il est assis sur une chaise, ces deux forces s'annulent.

Jusqu'ici, rien que de très classique et un jongleur adroit pourrait peut être faire tenir ces pièces en équilibre.

En parlant d'équilibre, signalons qu'à coté des positions "stables" et "instables" il y a aussi ce qu'on appelle les positions métastables (ou instables). C'est typiquement le château de carte. D'une certaine manière, c'est la situation de ces 4 objets.

Mais si le château de cartes tient grâce aux forces de frottement qui bloquent le déplacement, ici en raison du poids des objets, ce n'est pas du tout suffisant. Néanmoins, retenons l'idée d'une force qui agit pour s'opposer au début de mouvement. D'ailleurs, la moindre coup de vent et le château s'effondre. C'est d'ailleurs le principe même de l'équilibre instable, que de ne pouvoir s'opposer à la moindre variation des contraintes.

Ici, je pense (sans en être certains à 100%) que le magnétisme apporte une force qui va justement s'opposer au mouvement. C'est à dire que le moindre petit mouvement qui va déséquilibrer une pièce (et donc générer une petite accélération) va être immédiatement compensé par une force de même amplitude mais dirigée dans le sens exactement contraire.

Donc, sur chaque objet, il y a 2 forces permanentes (gravitation et solidité de l'objet) qui s'opposent et s'annulent et un nombre très important de petites paires de forces qui disparaissent aussitôt crée en s'annulant l'une l'autre.

Sethenès

alphonse
Messages: 2
Enregistré le: 03 Jan 2018, 11:59

Re: Aimants en maternelle

par alphonse » 04 Jan 2018, 23:08

Merci infiniment pour la rapidité et la qualité de la réponse.

L'idée que le magnétisme "s’ajouterait" simplement à la gravitation n'est pas bonne. Plus un objet est lourd plus il reste facilement en équilibre (non ????, je ne suis pas du tout sur de moi là).

merci encore

 

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