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Appareil de Tyndall détourné

Dossier IM59002852 réalisé en 2014

Fiche

Instrument de démonstration en mécanique (force centrifuge).

Début XXème siècle

Dénominations instrument de démonstration en mécanique
Aire d'étude et canton Nord - Pas-de-Calais - Tourcoing-Nord
Adresse Commune : Tourcoing
Adresse : 80 Boulevard Gambetta
Période(s) Principale : limite 19e siècle 20e siècle

L’appareil de Tyndall est normalement conçu pour produire de la chaleur par frottement en faisant tourner, grâce à une roue équipée d'une chaîne de transmission, un petit tube en laiton enserré dans une pince en bois. Le tube est rempli d'eau et fermé par un bouchon. Lorsque la température du tube s'élève à cause du frottement et se transmet de l'eau, celle-ci se dilate, faisant ainsi sauter le bouchon.

Il est ici utilisé pour mettre en rotation toute une série d'accessoires destinés à montrer les effets de la force centrifuge (force agissant sur un corps ayant une trajectoire curviligne et tendant à l'éloigner du centre de rotation selon un axe perpendiculaire) :

- vase tulipe : on met un peu d'eau dans le vase et on le met en rotation. L'eau "quitte" le fond du vase pour monter le long de la paroi et peut même être éjectée du vase si la vitesse de rotation est suffisante.

- ballon avec col : on met un peu d'eau dans le ballon et on le met en rotation. L'eau se répartit sur la paroi, en montant plus ou moins haut en fonction de la vitesse de rotation. Cependant, même si cette dernière est très élevée, l'eau ne sort pas du ballon mais forme une sphère complète.

- anneaux concentriques : un petit anneau est suspendu par un fil à un autre anneau plus grand. Lorsque l'on met le système en rotation lente, le petit anneau tourne moins rapidement que le grand, tout en restant suspendu dans un plan vertical. Lorsque la rotation du grand anneau s'accélère, le point de suspension du petit anneau décrit un cercle autour de son axe et le petit anneau tourne dans un plan horizontal.

- disque en céramique sur tige et ressort : lorsque l'on met la tige en mouvement rotatif, celle-ci s'incline vers le sol à partir de la base souple (ressort), de manière d'autant plus prononcée que la rotation est importante.

- pendule : une boule est suspendue par un fil dans l'axe médian d'un arceau. Lorsque l'on met l'arceau en rotation, la boule, qui est dans l'axe de rotation, tourne sur elle-même sans subir de déviation.

- barre avec tubes en verre inclinés vers le centre et contenant des billes en bois : lorsque l'on met le dispositif en mouvement, les billes "remontent" vers les extrémités distales des tubes.

- régulateur de Watt : les bras s'élèvent le long de l'axe de rotation, d’autant plus haut que la rotation est importante. Normalement, cet appareil est utilisé pour commander un système de régulation, par exemple l'ouverture d'une soupape qui régule la pression dans une machine à vapeur.

- cerceaux emboités : deux rubans plats métalliques sont assemblés en forme de cercle, à 90° l’un de l’autre autour d’un axe de rotation ; la partie inférieure des rubans est fixée sur cet axe, tandis que la partie supérieure peut coulisser librement. La mise en rotation provoque un aplatissement de la sphère.

- tige avec boules en bois : deux boules en bois de masse différente, reliées entre elles, coulissent sur une tige centrale. Lorsqu'on met le système en rotation et que les deux boules sont placées symétriquement par rapport à l'axe de rotation, la translation se fait dans le sens de la grosse boule. En revanche, si la grosse boule est placée dans l'axe de rotation, la petite boule entraine la grosse de son côté. Il existe une position d’équilibre qui permet, en jouant sur la distance de la grosse boule par rapport à l'axe de rotation, de maintenir le système immobile, même lorsque l'ensemble est en rotation.

Catégories enseignement
Matériaux fonte de fer
glace claire
coton
céramique
Mesures h : 19.0 cm
d : 8.0 cm
h : 25.0 cm
d : 13.0 cm
h : 20.0 cm
d : 16.0 cm
h : 23.0 cm
h : 33.5 cm
la : 21.0 cm
h : 13.5 cm
l : 11.0 cm
h : 21.0 cm
la : 26.0 cm
h : 27.0 cm
d : 25.0 cm
h : 9.5 cm
l : 37.5 cm
h : 9.0 cm
l : 54.0 cm
d : 18.0 cm
(c) Région Nord - Pas de Calais - Inventaire général - GIRARD Karine
Karine GIRARD , né(e) GIRARD (02 septembre 1967 - )
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