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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

[...] Ce phénomène est aisément observable avec une toupie fig. 2). Avec le Lévitron, l’axe est presque vertical et la précession est visible sous forme d’un tremblement qui devient plus marqué lorsque l’élément mobile ralentit. L’efficacité de la rotation pour stabiliser un élément mobile maintenu en suspension par une force magnétique comme dans le Lévitron a été découverte par Roy Harrison. Pour que la toupie reste en suspension, l’équilibre seul ne suffit pas. Dans le cas du Lévitron, la stabilité est difficile à obtenir. [...]


[...] Dans l’un d’eux nous avons percé 6 trous : 3 pour les pieds et 3 pour les vis de réglage et dans l’autre nous en avons juste percé 3 pour faire passer les vis de réglage - Réalisation de la toupie Pour réaliser nous avions besoin: d'un petit aimant, d'un socle pour l'aimant, d'une pointe de stylo, d'un bâton de sucette, de la pate â fixe. Chacun de ces éléments à un rôle très important dans la toupie et dans le projet. Nous avions besoin d'un aimant afin de pouvoir utiliser la force magnétique et être de petite taille afin de limiter la masse de la toupie. [...]


[...] Dans une première partie nous allons voir la réalisation de notre TPE avec la fabrication de la base et de la toupie. Dans une seconde partie nous étudierons la physique et les phénomènes autour du Lévitron. Dans une troisième partie nous conclurons sur notre TPE. On cherchait différents moyens de défier les lois de la gravitation sans rentré dans quelque chose de coûteux et irréalisable à notre niveau. On a donc choisit de travailler sur l'invention de Roy Harrison communément appelé "Lévitron". Problématique : Comment défier les lois de la gravitation en utilisant la force magnétique ? [...]


[...] Cette règle ne s’applique pas au Lévitron parce que l’aimant (dans l’élément mobile) est en rotation et répond donc dynamiquement au champ provenant de la base Importance de la masse de la toupie et durée de la lévitation La masse de l’élément mobile et la force de magnétisation de la base et de l’élément mobile détermine la hauteur d’équilibre entre magnétisme et gravité. Cette hauteur doit se situer dans la fourchette de stabilité. De légers changements de température altèrent la magnétisation de la base et de l’élément mobile. À moins d’un réglage de la masse pour compensation, l’équilibre s’écartera de la fourchette de stabilité et l’élément mobile retombera. [...]


[...] Plus précisément nous avons vu que cela était possible si un corps contenant un aimant permanant était en rotation au dessus d’autres aimants permanents mais encore une fois dans des conditions particulières c'est-à- dire à une certaine vitesse de rotation et avec une certain masse calculable à l’aide de formule mathématique. Il existe d’autre cas ou cela est possible mais ce sont des cas encore plus complexe que nous n’avons pas étudié tels que la lévitation en physique quantique et la lévitation de deux corps supraconducteurs. [...]

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Informations sur le doc

Date de publication
07/10/2009
Langue
français
Format
Word
Type
TD
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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