027 – Fusée en ballon
Propulsion par l’air sortant
Introduction à :
- Principe de recul
- Principe d’interaction
- 3ème Loi de Newton, « actio » et « reactio »
- Conservation de la quantité de mouvement
Matériel:
- Ballon
- Paille (aussi épaisse que possible)
- Cordon fin et lisse / fil résistant à la déchirure / fil (2-5 mètres)
- Ruban adhésif
- Ciseaux
- Pince à linge
Montage:
- Gonflez complètement le ballon
- Maintenez-le fermé avec vos doigts et tournez dans la sortie pour empêcher l’air de s’échapper
- Fermez la prise avec une pince à linge
- Coupez un morceau de paille d’environ 5 à 10 cm de long.
- Fixez-le au ballon longitudinal avec beaucoup de ruban adhésif pour que la sortie soit dans la même direction !
- Enfilez la ficelle dans la paille
- Attachez la ficelle à deux chaises ou autres meubles aux deux extrémités. Une poignée de porte est également bien adaptée.
- Il peut y avoir plusieurs mètres ou même toute la pièce entre les deux.
Exécution:
- Retirez la pince à linge et maintenez le ballon fermé avec vos doigts.
- Amenez-le à la position de départ et relâchez-le.
Observation:
- L’air s’écoule bruyamment de la sortie et le ballon siffle le long de la corde. Ce faisant, il atteint une vitesse remarquable.
Conseils:
- Même sans ficelle, le lancement d’une fusée ballon est une tentative à main levée raisonnable.
- Un ballon allongé est particulièrement adapté.
Explication:
- La peau tendue du ballon augmente la pression à l’intérieur, de sorte que la différence de pression à la sortie pousse l’air hors du ballon et accélère dans le processus.
- Selon la troisième loi de Newton, cette force d’accélération génère une force opposée et égale sur le ballon, qui l’accélère dans la direction opposée.
- Le ballon subit un recul. Une fusée, un moteur à réaction ou la locomotion d’une méduse fonctionnent sur le même principe.
- L’air sortant reçoit une impulsion, le ballon reçoit la même impulsion dans la direction opposée (loi de conservation de la quantité de mouvement).