La troisième loi de Newton (appelée aussi principe de l’action et de la réaction) est illustrée au moyen d’un aimant et d’un morceau de fer qui flottent sur l’eau.
Fiche d’accompagnement de l’expérience:
Matériel-
un aimant et un morceau de fer de la même taille, aussi petits que possible ;
-
deux bouchons de plastique identiques;
-
une cuvette d’eau .
Montage et réalisationUn aimant et un morceau de fer de mêmes dimensions sont placés dans deux bouchons en plastique qui leur permettent de flotter sur l’eau.
Au bout de très peu de temps, on voit les deux bouchons s’approcher l’un de l’autre avec la même vitesse, montrant ainsi qu’ils sont soumis à des forces égales et opposées.
ExplicationsL’aimant exerce une force attractive sur le morceau de fer placé à proximité. Le morceau de fer exerce sur l’aimant une force qui est l’opposée de la précédente en vertu du principe des actions réciproques, appelé aussi « principe de l’action et de la réaction ». L’aimant et le morceau de fer sont soumis à des forces opposées et ils ont la même masse, ils subissent donc des accélérations opposées. L’aimant et le fer se rencontrent donc au milieu de la cuvette.
RemarquesOn peut aussi utiliser des petites plaques de polystyrène expansé pour faire flotter l’aimant let le bout de fer. Cependant, les plaques de polystyrène doivent être suffisamment grandes pour supporter le poids de l’aimant ou du morceau de fer sans basculer. Attention, on a tendance à surestimer la capacité du polystyrène à faire flotter un objet lourd. La plaque doit être au moins deux fois plus large que l’aimant et 1,5 fois plus longue.
RéférencesUniversité en ligne : principe de l’action et de la réaction