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Le sommaire
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Introduction

I) Réalisation de la toupie et de la base

A. Récolte des aimants
B. Problèmes de champs magnétique
C. Réalisation de la base
D. Réalisation de la toupie

II) La physique autour du Lévitron

A. Qu'est-ce qui maintient la toupie en lévitation ?
B. Pourquoi la toupie doit-elle tourner ?
C. Importance de la masse de la toupie et durée de la lévitation
D. Formules mathématiques

Conclusion et utilisations diverses de ce phénomène
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Résumé du document
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Un théorème dû à Earnshaw (Théorème de 1842) prouve qu'il est impossible d'obtenir une lévitation statique en utilisant une combinaison d'aimants fixes et de charges électriques. La lévitation statique implique une suspension stable d'un objet à l'encontre de la pesanteur. Il y a toutefois quelques possibilités de léviter en contournant les hypothèses du théorème. Cependant aucune de ces possibilités ne permet de générer une anti-pesanteur ou de faire voler un engin sans utiliser d'ailes ou de réacteurs. Parmi ces possibilités il y a la mise en rotation d'un élément mobile au dessus d'aimant permanant ()

Extraits

[...] Il devient totalement instable à plus de 35-40 t/sec ou en dessous de 18 t/sec. Après que l’élément mobile ait été mis en rotation et en lévitation, il ralentit peu à peu à cause de la résistance de l’air. Après quelques minutes, il atteint la limite inférieure de stabilité (18 t/sec) et tombe. La durée de vie de rotation du Lévitron peut être prolongée en le plaçant sous vide Formules mathématiques Tout d’abord l’unité d’un champ magnétique s’exprime en tesla (unité SI de symbole : T). [...]


[...] Après avoir effectué des recherches sur internet nous avons trouvé qu'il y avait des gros aimants dans les haut- parleurs. Il a donc fallu partir à la recherche de haut-parleurs cassés ou à jeter pour en récupérer les aimants. Au début nous avons eu du mal, nous sommes allés nous renseigner auprès de plusieurs enseignes comme "NordConford" mais tous nous ont répondu qu'ils n'avaient pas de haut- parleurs à céder car tous étaient déjà partis pour la décharge. Nous nous sommes donc mis à cherché dans notre entourage. [...]


[...] Rappelons que le théorème d’Earnshaw prouve qu'il est impossible d'obtenir une lévitation statique en utilisant une combinaison d'aimants fixes et de charges électriques. Afin d’empêcher que la toupie ne se retourne il faut trouver un moyen de compenser la force d'attraction qui s'exerce entre la toupie et la base. Exerçant une force sur la toupie dans son ensemble, le champ magnétique de la base produit un effet qui tend à faire tourner son axe de rotation. Si l’élément mobile ne tournait pas, cet effet magnétique entraînerait son renversement de sorte que le pôle sud de la toupie pointerait alors vers le bas et la force provenant de la base deviendrait attractive, c’est-à-dire qu’elle aurait le même sens de gravité, avec pour résultat que l’élément mobile tomberait. [...]


[...] Il y a toutefois quelques possibilités de léviter en contournant les hypothèses du théorème. Cependant aucune de ces possibilités ne permet de générer une anti-pesanteur ou de faire voler un objet sans l’utilisation d'ailes ou de réacteurs. Parmi ces possibilités il y a la mise en rotation d’un élément mobile au dessus d’aimant permanant. Il est possible de faire léviter un objet en rotation avec des aimants fixes. Le Lévitron est un objet commercial qui exploite l'effet, inventé par Roy Harrison en 1983. [...]


[...] II - La physique autour du Lévitron 2.1 - Qu’est-ce qui maintient la toupie en lévitation ? La force d’ anti-gravité qui repousse la toupie en l’éloignant de la base est le magnétisme. La toupie et les aimants contenus à l’intérieur de la base sont tous deux magnétisés, mais avec des pôles opposés. Imaginez que l'aimant de base se présente avec son pôle nord pointant vers le haut tandis que l’aimant de la toupie présente un pôle nord pointant vers le bas (fig. 1). [...]

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Informations sur le doc

Date de publication
07/10/2009
Langue
français
Format
Word
Type
fiche
Nombre de pages
10 pages
Niveau
grand public
Consulté
9 fois

Informations sur l'auteur Arnaud P. (étudiant)

Niveau
Grand public
Etude suivie
droit des...
Note du document :
         
Commentaires
Yves
04/29/10 - 09:50:51
Excellent travail.
Laissez le votre
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