Un lance-patates

Pour montrer le principe de la propulsion par réaction on peut utiliser une petite voiture improvisée qui catapulte une pomme de terre.

Fiche d’accompagnement de l’expérience:
 

Matériel
  • une petite planche de bois (longueur : environ 10 cm ; largeur : environ 6 cm) ;

  • 3 clous (longueur : environ 4 cm) ;

  • un élastique (bracelet en caoutchouc) (périmètre : environ 8 cm) ;

  • du fil solide, par exemple du cordonnet ;

  • une petite pomme de terre ;

  • 2 bobines de fil identiques ; accessoires : un briquet ou des allumettes.

Montage et réalisation

Dans la tranche d’une mince planchette de bois, on a fixé quatre roues formées chacune d’une punaise et d’un bouchon de plastique.

Sur la planchette on a aussi fixé trois vis disposées en triangle, sur lesquelles on va tendre un élastique, maintenu par un fil de coton.

L’élastique et le fil forment ainsi un Y.

Plaçons une pomme de terre entre les bras de l’élastique.

Si l’on brûle le fil de coton, le chariot et la pomme de terre vont partir dans deux directions opposées.

On dit qu’il y a propulsion par réaction.

Cette expérience met en évidence la conservation de la quantité de mouvement du système constitué par le chariot et la pomme de terre.

Explications

Initialement la planchette et la pomme de terre sont au repos, la quantité de mouvement du système (planchette + pomme de terre) est donc nulle.
La quantité de mouvement du système se conserve, elle n’est pas modifiée lorsqu’on brûle le fil.

Puisque la pomme de terre possède après « l’explosion » une quantité de mouvement dirigée dans le sens B, la planchette possède alors une quantité de mouvement opposée à celle de la pomme de terre donc dirigée dans le sens A : on dit qu’il y a propulsion par réaction.

 

Remarques

Cette expérience explique par exemple le recul du fusil sur l’épaule lors s’un tir de balle

 

Références

Université du mans : chocs élastiques

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