9 expositionsParcours
Des forces à pousser ou à parcourir
Des machines et des modèles où une poussée, une traction ou une rotation est amplifiée, réorientée ou équilibrée, de la première descente d’un grand huit à un avion en papier plié.
Le parcours part de l’énergie de la hauteur dans une attraction, passe par la rotation, les engrenages et le levage, puis la flottaison et le vol, et finit par le freinage, un bras robotisé et un avion lancé.
Chaque étape porte sur une force et sur ce qu’on peut lui faire accomplir. Un grand huit transforme la hauteur en vitesse, un gyroscope transforme la chute d’un poids en un lent mouvement circulaire, et les engrenages et poulies échangent une traction longue et légère contre une traction courte et forte. Pas besoin de formule pour commencer. Chaque exposition vous permet de modifier un nombre, comme une hauteur de chute, un rapport de transmission ou un nombre de brins de corde, et d’en voir aussitôt le résultat.
Les étapes suivantes ajoutent les fluides et les frottements. Un navire flotte parce que l’eau le repousse avec une force exactement égale à son poids, une aile pousse l’air vers le bas et se trouve poussée vers le haut en retour, et un frein à disque transforme le mouvement en chaleur. À chaque étape, les deux mêmes questions méritent d’être posées : d’où vient la force, et où finit l’énergie ? Les dernières étapes montrent comment les humains dirigent volontairement les forces, avec un bras robotisé et une feuille de papier.
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FIG. 55 · Les sensComment fonctionne une montagne russe : la physique des loopings
Un train qui franchit à 3 m/s une butte de remontée de 42 m atteint 99 km/h en bas, et seule la gravité l’a poussé.
Sur le parcours « Looping en acier », abaissez le curseur « 1re descente / hauteur max. » à 25 m et voyez le train manquer d’énergie dans le looping.
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FIG. 46 · Comment ça marcheGyroscope : faites-le tourner et observez sa précession
Une roue tournant à 3000 rpm peut reposer par un seul bout de son axe sur une colonne, l’autre restant libre, et en faire le tour toutes les 2,8 secondes.
Réglez « Rotation » sur 3000 tr/min et voyez l’axe faire le tour du poteau une fois toutes les 2,8 secondes sans tomber.
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FIG. 04 · Comment ça marcheBraquets de vélo : changez de vitesse dans une montée
En 50 par 11, un tour de pédales fait avancer un vélo de route de 9,57 mètres ; en 34 par 32, de 2,24 mètres.
Choisissez le grand « Plateau » et le plus petit « Pignon arrière » pour un braquet de 50 par 11 : un tour de pédale fait avancer le vélo de 9,57 m.
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FIG. 39 · Comment ça marchePoulies et cric hydraulique : soulevez caisse et voiture
Une caisse de 50 kg se soulève avec une traction de 82 N, à condition d’accepter de tirer six mètres de corde pour chaque mètre de montée.
Modifiez « Brins de corde » et comparez la force de traction sur la corde à la longueur de corde à tirer pour chaque mètre de montée de la caisse.
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FIG. 36 · Comment ça marcheBateaux : pourquoi ils flottent et quand ils chavirent
Un navire d’acier de 1900 tonnes flotte, mais les mêmes 1900 tonnes d’acier en cube coulent directement au fond.
Activez « Bloc d’acier » pour voir le même acier qui flotte sous forme de coque couler au fond une fois comprimé en cube.
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FIG. 10 · Comment ça marchePortance d’une aile : simulateur d’incidence interactif
L’air qui passe au-dessus d’une aile arrive le premier au bord de fuite. Il n’attend pas l’air du dessous.
Augmentez « Angle d’incidence » avec « Écoulement » et « Couleurs de pression » activés, et observez les changements de l’air et de la pression au-dessus de l’aile.
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FIG. 73 · Comment ça marcheComment fonctionnent les freins à disque et l’ABS
Sur route sèche à 100 km/h, un pneu qui glisse roues bloquées a besoin d’environ 51 m pour s’arrêter ; si l’ABS le garde en rotation, la même voiture du modèle s’arrête en 36 m.
Sur route sèche à 100 km/h, désactivez l’ABS : le pneu qui dérape demande environ 51 m pour s’arrêter, contre 36 m avec l’ABS activé.
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FIG. 63 · Comment ça marcheBras robotisé : faire bouger les articulations, pas à pas
Faites glisser le bout des doigts d’un bras robotisé à six axes sur le côté, à 250 mm/s, en passant près d’une droite précise de l’espace : l’une des articulations de son poignet doit alors tourner à 510° par seconde.
Déplacez à tour de rôle les curseurs des articulations de J1 à J6 et voyez quelle partie du bras bouge et jusqu’où la pince pivote.
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FIG. 98 · Pas à pasAvions en papier : pliage et modèles à moteur caoutchouc
La plus grande distance parcourue par une feuille pliée est de 98,43 m, en intérieur, à Shanghai en décembre 2025.
Relevez un peu plus les « Gouvernes de profondeur » : le nez se lève et le vol plané ralentit, comme le montre « Trajectoire de vol ».