Brevet FR2660469A1 — publié le 19911004

La présente invention concerne des dispositifs pour l'étude de la mécanique et plus particulièrement ceux qui comprennent un support recouvert d'une feuille de papier métallisé, au moins un mobile autoporteur qui peut se déplacer sur le support et porte une électrode au contact de la feuille, et des moyens pour créer une différence de potentiel intermittente entre la feuille et l'électrode. Lorsque le mobile se déplace sur la feuille, il se forme sur cette dernière, sous l'effet de la différence de potentiel, une série de traces qui matérialisent la trajectoire du mobile. Dans les dispositifs de ce genre actuellement réalisés, le mobile est relié par un conducteur à l'un des pôles d'une source de courant intermittente dont 11 autre pôle est connecté à la feuille. Mais ce conducteur est gênant, en particulier si l'on veut étudier la trajectoire de deux mobiles réunis l'un à l'autre, l'ensemble pivotant ou tournant autour d'un axe vertical passant par son centre de gravité. L'invention a pour objet un dispositif pour l'etude de la mécanique, qui est perfectionné de manière à remédier à cet inconvénient. Ce dispositif est caractérisé en ce que le mobile porte sa propre source de courant intermittente ainsi que deux électrodes qui sont toutes deux au contact de la feuille de papier métallisée et dont l'une se trouve dans le plan vertical passant par le centre de gravité du mobile. On a décrit ci-après, à titre d'exemple non limitatif, un mode de réalisation du dispositif selon l'invention, avec référence aux dessins annexés dans lesquels La Figure 1 est une vue en perspective d'une partie du dispositif; La Figure 2 est une vue en coupe axiale d'un mobile; La Figure 3 est un schéma montrant l'alimentation des électrodes; Tel qu'il est représenté au dessin, le dispositif selon l'invention comprend un support 1 qui est revêtu d'une feuille de papier métallisé 2 et sur lequel peut se déplacer au moins un mobile 3. Le mobile 3 est constitué par un corps cylindrique 4 dont le fond 5 est percé d'une ouverture axiale 6 et délimite une chambre 7. Celle-ci est en communication avec une pompe 8 à membrane 9, cette dernière étant reliée par une bielle 10 à un disque 11 calé sur l'arbre de sortie d'un moteur électrique 12. L'air sortant par l'ouverture 6 forme un coussin d'air qui permet au mobile 3 d'être autoporteur et de se déplacer librement sur la feuille 2. Le fond 5 du mobile 3 est solidaire d'un boîtier axial 13 dans lequel peut se déplacer verticalement un ensemble constitué par une électrode auxiliaire 14, un fourreau isolant 15, et une électrode axiale 16. Les électrodes 14 et 16 traversent l'ouverture 6 et tendent sous l'effet de leur poids à reposer sur la feuille 2. Les électrodes 14 et 16 sont connectées par des conducteurs 17 et 18 à une base de temps 19 et un dispositif d'alimentation 20, l'électrode intérieure 16 étant négative, le dispositif 20 peut être connecté à une source de courant 21 par l'intermédiaire d'un interrupteur manuel 22 et d'un relais 23 à capteur 24 à rayons infra-rouge. L'ensemble de la partie électrique est logé dans le corps 4 et le capteur 24 fait saillie à la face supérieure de ce corps. La référence 25 désigne un voyant indiquant que le dispositif 20 est connecté à la source de courant 21. Pour utiliser le dispositif qui vient d'être décrit, on ferme l'interrupteur 22 et on lance le mobile 3 sur la feuille 2. I1 suffit alors de diriger sur le capteur 24 un émetteur de rayons infra-rouge 26 de façon à actionner le relais 23. Une série d'impulsions est envoyée à l'électrode axiale 16 qui laisse sur la feuille 2 une série de traces 27 matérialisant la trajectoire du mobile 3. Le mobile 3 est parfaitement autonome et rien ne gêne son déplacement. Si on le désire, on peut relier deux mobiles par une traverse qui porte sensiblement en son milieu deux électrodes connectées aux électrodes 14 et 16. Les électrodes de la traverse laissent alors sur la feuille 2 des traces qui matérialisent la trajectoire du centre de gravité de l'ensemble des deux mobiles; pendant ce déplacement aucun risque d'entortillement de fils n'est à craindre. Le mobile 3 et la feuille de papier 2 peuvent être au même potentiel ou à des potentiels différents. I1 va de soi que la présente invention ne doit pas être considérée comme limitée au mode de réalisation décrit et représenté, mais en couvre, au contraire, toutes les variantes. c'est ainsi, par exemple, que l'électrode extérieure 14 pourrait ne pas être coaxiale à l'électrode 16 tout en ayant une position fixe par rapport à elle. Revendications 1. Dispositif pour l'étude de la mécanique comprenant un support (1) recouvert d'une feuille de papier métallisé (2), un mobile autoporteur (3) qui peut se déplacer sur le support et porte une électrode (16) au contact de la feuille, et des moyens pour créer une différence de potentiel intermittente entre la feuille et l'électrode (16), caractérisé en ce que le mobile (3) porte sa propre source de courant intermittente ainsi que deux électrodes (14 et 16) qui sont toutes deux au contact de la feuille de papier métallisé et dont l'une (16) se trouve dans le plan vertical passant par le centre de gravité du mobile. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'électrode (16) est mobile verticalement dans le corps (4) du mobile et tend à reposer sur la feuille (2) sous l'effet de son poids. 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les deux électrodes (14 et 16) font partie d'un ensemble qui est mobile verticalement dans le corps (4) du mobile et dont le poids tend à faire reposer les électrodes sur la feuille (2). 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les deux électrodes (14 et 16) sont coaxiales. 5. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par un relais (23) à commande par rayons infra-rouge qui est interposé sur le dispositif d'alimentation (19-20) des électrodes (14 et 16).