Atelier De Magnetica à Optica

Atelier De magnetica à Optica

De « MAGNETICA, une expo attirante » à « OPTICA, une expo éclairante » Développement d’une seconde exposition scientifique expérimentale itinérante

Exposition Magnetica  visible du 25 janvier au 24 mars 2019
au Musée de l'histoire du Fer de Jarville-La-Malgrange

L’exposition destinée au grand public “MAGNETICA. Une expo attirante …” a pour objectif de mettre à mal les croyances liées au magnétisme : elle présente une approche scientifique expérimentale du magnétisme afin d’en expliquer les principes et les effets à l’origine de nombreuses applications, omniprésentes dans notre quotidien, telles que moteurs, éoliennes, chauffage par induction, ralentisseurs électromagnétiques, antivols magnétiques, clefs magnétiques, cartes bancaires, bornes en tout genre, stockage de l’information sur un disque dur, capteurs magnétiques…

L’idée directrice de cette exposition est de partager connaissance et culture sur tout le territoire, de rendre le grand public curieux des sciences, d’intéresser les jeunes en particulier, filles comme garçons, aux métiers liés aux sciences, à la recherche et à l’innovation, de sensibiliser leur esprit pour les aider à se projeter dans l’avenir.

Le travail des étudiants de l'Atelier 2018-2019

Les étudiants de l'Atelier Artem 2018-2019 De Magnetica à Optica ont actualisé l'exposition depuis sa première présentation en 2017.
Ils travaillent actuellement sur deux îlots supplémentaires basés sur le principe de lévitron.
 


Explications du phénomène de lévitron par Florentin DUMESGES, Etudiant ingénieur à Mines Nancy :
 

"Dans la toupie se trouve un puissant aimant qui a la forme d'un anneau. La toupie et l'aimant qui est visible en dessous sont disposés de manière à ce qu'ils se repoussent mutuellement (comme si on essayait de coller ensemble deux pôles coloriés de la même couleur sur les aimants vendus dans le commerce). En levant la toupie de quelques centimètres, on atteint une configuration dans laquelle la force magnétique que l'aimant "socle" applique à la toupie et le poids de celle-ci se compensent : c'est l'équilibre physique. Dans le cas de deux aimants en répulsion, cet équilibre est dit "instable", c'est-à-dire qu'il n'est valable qu'en un point très précis de l'espace et le moindre écart rompt l'équilibre, c'est pour cela qu'on ne peut pas faire léviter un aimant au-dessus d'un autre.
 
Heureusement ici, un effet appelé "effet gyroscopique", dû à la rotation de la toupie sur elle-même, permet de maintenir la toupie à ce point d'équilibre et donc de flotter comme sur la vidéo (ci-contre). En revanche, ce phénomène est très dépendant de la vitesse de rotation de la toupie : les frottements de l'air vont la ralentir et au bout d'un certain temps (environ 1min), elle tombera.
De plus, la zone de lévitation stable de la toupie est très petite dans l'espace, et varie : 1) en fonction de la masse de la toupie (qui s'allège en perdant des molécules en chutant à cause des chocs) ; 2) en fonction des courants d'air ; 3) en fonction de la température de la pièce (une variation de 1°C change totalement la position de lévitation stable de la toupie, voire la fait disparaître).
Tout ceci explique les principales difficultés que nous avons rencontrées, et que nous continuons de rencontrer dans la réalisation d'un lévitron fonctionnel pour Magnética.
 
Notre objectif est de réaliser, grâce à un système nommé "Bobines de Helmoltz" entretenant magnétiquement la rotation de la toupie, un lévitron qui durerait pendant des heures (le record actuel chez nous est de 1h20 !) et un lanceur de lévitron pour faciliter le rôle de la personne qui devra lancer chaque jour/plusieurs fois par jour le lévitron lorsqu'il sera inclut dans l'exposition."

Vidéo / Le lévitron (bientôt disponible)

Reportage / L'exposition expliquée par Hélène Fischer, responsable de l'Atelier Magnetica / France 3