Brevet FR2650687A1 — publié le 19910208

DESCRIPTION LaXpresente invention concerne un dispositif de démonstration pour étudier le melange, l'addition et la soustraction des couleurs en optique. Le dispositif permet en outre des études en stroboscopie conformement aux programmes des collèges et des lycées. La notion de couleur, a fortiori leur mélange, est mal comprise de la part des élèves. Jusqu'à maintenant, le disque de Newton classique présente dans les établissements scolaires contient un certain nombre de couleurs dont le mélange par rotation donne l'impression de la teinte "blanche". Le dispositif selon l'invention peut aller au delà puisque, outre la possibilité de reconstituer la teinte "blanche", il permet de jouer a la fois sur le nombre, la nature ainsi que sur la proportion relative des couleurs. En stroboscopie, le dispositif permet de jouer sur le nombre de repères et, selon l'équipement, la détermination de la vitesse de rotation d'un disque. Le dispositif peut loger, selon une première caractéristique, des portions en carton fort portant chacune une ou plusieurs couleurs pour l'étude des couleurs ou des repères blancs sur fond noir pour les etudes stroboscopiques. La figure 1 représente en coupe le dispositif selon l'invention. La figure 2 représente une vue de face du dispositif. La fugure 3 représente une portion en carton fort. Les fugures 4 et 5 représentent une variante de ce dispositif. En référence à ces dessins, le dispositif représente par les figures 1 et 2 est constitué d'un disque (1) pouvant loger en (6) des portions en carton fort -au maximum 6- colorees ou portant des repères blancs sur fond noir que l'utilisateur introduit par l'ouverture (2). Le tout sera monté sur l'axe horizontal d'un moteur (8) et fixé par la vis (4) sur la pièce (7) solidaire du moteur par le biais de la vis (9). Le moteur peut être à vitesse fixe -3500 ou 4000 tr/min- ou variable allant de O a 6000 tr/min. Dans ce dernier cas, le moteur sera commandé par une boite de commande non illustrée comportant un variateur de vitesse, un bouton poussoir, un interrupteur, un logement pour piles et un transformateur pour un branchement éventuel sur secteur. La figure 3 représente une portion en carton fort comportant des tronquatures (14) et (16) à l'emplacement des cloisons (3) et (5). Ces tronquatures seraient inutiles si on prévoit des cloisons de faible épaisseur -0,5 mm à titre d'exemple. Ces portions seront maintenues par un élastique circulaire (10) dont la raideur peut contrecarrer la force centrifuge due à la rotation du disque. Cet élastique se loge entre le disque (1) et la couronne (1') solidaire des cloisons (3). Cet elastique peut etre remplacé par des vis (13) se logeant dans le trou (18) que peut comporter chaque-portion à cet effet afin de la bloquer. La partie inférieure (12) de chaque portion est plastifiée pour éviter toute usure précoce due à l'introduction de celle-ci. Cette partie sera maintenue en place par la couronne (1") solidaire du disque. La partie supérieure (17) est peinte en noir pour éviter toute salissure.La coloration et les repères se font au niveau de la partie (5). Les portions en carton sont au nombre de 78 réparties comme suit: - pour l'étude des couleurs: 6 portions de chacune des couleurs suivantes: violet; indigo; bleu; vert; jaune; orange; rouge; cyan; magenta; "blanc" (vierge). -pour obtenir la teinte "blanche": 6 portions portant chacune les 7 couleurs de l'arc-en-ciel convenablement dosées. -en stroboscopie: 6 portions à 1 repère et 6 portions à 2 repères. Ce nombre peut être élargi à d'autres couleurs dites pourpres par exemple. Voici quelques exemples non limitatifs d'utilisation du dispositif: ETUDE DES COULEURS: -pour avoir la teinte "blanche": le démonstrateur utilise les 6 portions contenant chacune les couleurs de l'arc-enciel. -pour avoir un mélange de 2 couleurs, le démonstrateur utilise 3 portions de chacune de ces 2 couleurs qu'il dispose alternativement. -pour avoir un mélange de 3 couleurs, le démonstrateur uti ise 2 portions de chacune de ces 3 couleurs qu'il dispose alternativement. -pour avoir un melange quelconque de couleurs dans des proportions bien déterminées, le démonstrateur utilise les portions correspondantes à ces couleurs en jouant sur leur nombre, leur proportion et leur nature. -pour avoir le mélange noir-blanc dans une proportion donnée, le démonstrateur utilise des portions blanches; le disquesupport (1) étant en plastique noir jouera le role de la "teinte noire". STROBOSCOPIE: -l'utilisateur peut obtenir 1, 2, 3, 6 ou 12 repères selon le besoin. -l'utilisateur peut aussi jouer sur la vitesse de rotation en procédant à un réglage moins précis à l'aide du potentiomètre dans le cas de l'utilisation de la boite de commande et en se proposant de déterminer cette vitesse d'une façon plus précise par stroboscopie. Cela pourrait faire l'objet d'une manipulation dont le but est de montrer aux elèves ltintérêt de la stroboscopie dans la vie courante et en industrie tel qu'en mécanique automobile ou le réglage de la vitesse de rotation du plateau d'une platine tourne-disques par exemple UNE VARIANTE DU DISPOSITIF: Elle consiste en l'utilisation d'un dispositif similaire (figures 4 et 5) en tant que jeu educatif ou dispositif de manipulation pour les elèves. Le principe demeure le meme avec les modifications suivantes par rapport au dispositif décrit ci-dessus: -position horizontale de l'appareil avec 3 pieds (29) en caoutchouc. -bottier compact transparent (28) comportant un plateau(19) fixé sur le moteur (32) par le biais de la pièce (22). Une rondelle (24) assure la stabilité du plateau. Le moteur est maintenu par 6 barrettes (31) -3 en haut et 3 en bas- solidaires du bottier et commande par le bouton poussoir (33). -l'introduction d'une portion en carton (20) se fait comme suit: dévissage de la molette (21); introduction de la partie supérieure de la portion sous les coins (25); rabattement de la portion; vissage de la molette (21). -un logement pour piles (30) dont l'accès se fait par le bas. -l'accès au boitier se fait au besoin par le dessus en dévissant les vis (26) fixées sur le support (27). -les enfants ou élèves peuvent découper eux-memes des portions en carton qu'ils colorent librement afin d'obtenir des mélanges de couleurs originaux. Ces portions vierges peuvent être fournies en plus d'un lot similaire à celui qui accompagne le dispositif de démonstration, exception faite des portions portant des repères, la partie stroboscopique étant exclue. A titre d'exemple non limitatif le dispositif de démonstration aura un diamètre de 25,4 cm et sera réalisé en acrylonitrile butadiène-styrène (ABS) noir par moulage par injection. Le dispositif de manipulation et éducatif aura un diamètre de 16,6 cm et sera réalisé en plastique transparent, genre polyméthylmétha- crylate (Plexiglas ou PMM) par la même opération de moulage. Les différents elements auront une épaisseur de 0,2 cm. Le dispositif selon l'invention est destiné aux établissements scolaires et aux enfants. REVENDICATIONS 1) Dispositif pour étudier le mélange, 1 'addition, la soustraction des couleurs ainsi que la stroboscopie carac terisé en ce qu'il comporte un disque (1) solidaire d'une couronne (1') elle-même solidaire des cloisons (3). L'espace entre le disque et la couronne forme une ouverture (2) permettant d'introduire des portions en carton colores ou portant des repères (figure 3). 2) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le disque vertical (1) est remplacé par le plateau horizontal (19) se fixant sur un boîtier compact transparent (28) et constituant le support des portions en carton colorees ou vierges dont la fixation est assurée par les coins (25) et la molette (21). 3) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que les portions en carton sont maintenues par un élastique circulaire (10) dont la raideur peut contrecarrer la force centrifuge due à la rotation du disque. Cet élastique se loge entre le disque (1) et la couronne (1').