La vie de not' EDD et autres bricolages

Quelques expériences amusantes à faire avec des enfants.

Sunday, August 21, 2005

Une petite balance utilisant le Principe d'Archimède

balance utilisant le principe d'Archimède


Le truc, c'est de pouvoir mesurer une petite variation de volume immergé et donc, par Archimède, d'en déduire le poids de l'objet posé sur la balance.

Dans ce cas-ci, le cylindre est un batonnet de coton-tige dont le diamètre est 2 mm. On a donc une surface de 3.141592 * 1² =~ 3 mm². Sur 1 cm², on aurait un gramme par centimètre,
on a donc 3/100 gramme par centimètre d'enfoncement.

Avec environ 3 centimètres de jeu, on peut mesurer entre 0 et 0,1 gramme...
(NB : un carat = 0,2 gramme ( http://www.google.be/search?q=carat+in+grams ))
Si on mesure au millimètre près, on a une précision de 3 %.

Le bouchon et la pièce de 5 cents servent à créer un couple redresseur pour maintenir le plateau de la balance (une punaise) horizontal.

Si on avait utilisé une paille (chalumeau) de 5 mm de diamètre, on aurait eu une surface de ~20 mm², et donc chaque centimètre aurait correspondu à un carat. (3,14 * 2,5² = 19,62)

Avec une mine 0.7 mm, on devrait pouvoir mesurer le milligramme (si les effets de capilarité restent négligeables par rapport à Archimède... et que la mine n'absorbe pas l'eau).

NB: il faut équilibrer le dispositif pour que seul le cylindre soit émergé. Plus le tube est fin et plus cela devient délicat.

Ce qui est dommage, c'est le manque de 'dynamique' (sans compter les bulles d'air et le bouchon qui s'imbibe...)

Mon but était de peser un confetti... (1/4 de cm² de papier 80g/m² = 0,002 gramme) C'est (bien sûr) trop léger pour mon coton-tige. :-(

En augmentant le volume immergé (pas sûr que ce soit nécessaire), on devrait pouvoir mesurer l'alcolémie, la salinité ou, plus généralement, la densité du liquide dans le verre.