Objectif : Déterminer si une bille d'acier est élastique en mesurant sa déformation sous diverses charges et en observant sa capacité à reprendre sa forme originale.

Matériaux :

1. Bille d'acier

2. Pied à coulisse ou micromètre

3. Jeu de poids ou balance à ressort calibrée

4. Support ou surface rigide

5. Papier millimétré

6. Stylo ou crayon

Procédure :

1. Mesurez le diamètre de la bille d'acier à l'aide d'un pied à coulisse ou d'un micromètre. Enregistrez cette mesure comme diamètre initial (D0) en millimètres (mm).

2. Placez le support ou la surface rigide sur une surface plane et fixez la bille d'acier dessus.

3. Fixez le jeu de poids ou la balance à ressort calibrée à la bille d'acier à l'aide d'une ficelle ou d'un crochet. Assurez-vous que le poids est suspendu directement sous la balle et ne touche pas la surface d'appui.

4. Appliquez progressivement une série de poids (ou forces) connus à la bille d'acier, en commençant par un petit poids et en l'augmentant par incréments. Enregistrez le poids (ou la force) appliqué et le diamètre correspondant de la balle après chaque application de charge.

5. Utilisez du papier millimétré pour tracer un graphique avec le poids (ou la force) sur l’axe des x et le diamètre de la balle sur l’axe des y.

6. Répétez les étapes 3 à 5 pour plusieurs applications de charge, en vous assurant que la plage de poids couvre à la fois les zones de déformation élastique et plastique.

7. Retirez les poids et laissez reposer la bille d'acier pendant quelques minutes. Observez si la bille revient à son diamètre d'origine (D0) ou s'il y a une déformation permanente.

Résultat attendu :

1. Le graphique du poids (ou de la force) en fonction du diamètre doit initialement montrer une relation linéaire, indiquant une déformation élastique. À mesure que le poids augmente, le graphique doit s’écarter de la linéarité, indiquant une déformation plastique.

2. Après avoir retiré les poids, la bille d'acier doit revenir à son diamètre d'origine (D0) si elle est élastique. En cas de déformation permanente, la balle est considérée comme étant en plastique.

Conclusion :

En analysant le comportement de déformation de la bille d'acier sous différentes charges et en observant sa capacité à reprendre sa forme d'origine, vous pouvez déterminer si la bille d'acier est élastique ou non. Si la balle présente une déformation à la fois élastique et plastique et revient complètement à sa taille d'origine après le retrait de la charge, elle peut être classée comme matériau élastique.