On coupe une pomme avec un couteau en appliquant le principe fondamental de la dynamique.
Fiche d’accompagnement de l’expérience:
Matériel-
une pomme, une poire ou une pomme de terre ;
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un couteau solide ;
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un marteau ou tout autre outil permettant de porter des coups.
Montage et réalisationCouper une pomme avec un marteau, c’est très simple.
On enfonce d’abord un couteau légèrement dans la pomme, puis on donne quelques coups de marteau sur la lame sans taper sur la pomme.
C’est l’inertie de la pomme qui permet à la lame de la traverser facilement.
ExplicationsLa force de frottement de la lame contre la pomme est plus faible que la force exercée sur la lame au moment du coup de marteau.
Cette force produit une accélération importante du couteau dont la masse est faible (principe fondamental de la dynamique).
La force exercée par le couteau sur la pomme a la même valeur que la force de frottement.
Il en résulte pour la pomme une accélération faible car sa masse est très grande. Finalement la pomme reste pratiquement immobile tandis que la lame du couteau pénètre dans la pomme.
RemarquesC’est par une expérience analogue que le physicien italien Galilée (Galileo Galilei, 1564-1642) a montré au XVIème siècle que tout corps oppose une résistance, qu’on appelle inertie, à une modification de sa position ou de son mouvement.