1. Élasticité et loi de Hooke:
* élasticité: La caractéristique principale du chien slinky est son élasticité, la capacité de se déformer sous contrainte, puis de revenir à sa forme d'origine. La bobine en métal est faite d'un matériau qui présente cette propriété.
* Loi de Hooke: Cette loi fondamentale de la physique stipule que la force requise pour étirer ou comprimer un ressort est proportionnelle à la quantité d'étirement ou de compression. Cette loi explique pourquoi le chien slinky s'étire et se contracte lorsque vous tirez ou que vous le poussez.
2. Gravité et énergie potentielle:
* Gravité: La gravité agit constamment sur le chien lisse, le tirant vers le bas. Cette force est essentielle pour le mouvement de "marche" emblématique du chien slinky.
* Énergie potentielle: Lorsque vous étirez le chien lisse, vous stockez une énergie potentielle dans ses bobines en raison de sa déformation élastique. Cette énergie est libérée sous forme d'énergie cinétique lorsque le chien Slinky se contracte, entraînant son mouvement.
3. Conservation de l'énergie:
* L'énergie totale du chien slinky (potentiel + cinétique) reste constante à mesure qu'elle se déplace. Cela signifie que l'énergie stockée dans son état étiré est convertie en énergie cinétique (mouvement) au fur et à mesure qu'elle se contracte.
4. Vagues et oscillations:
* vagues: Lorsque vous lâchez un chien slinky étiré, une vague parcourt sa longueur. Cette vague est le résultat du transfert d'énergie à travers la bobine.
* Oscillations: Le mouvement du chien slinky peut être décrit comme une série d'oscillations. Chaque contraction et expansion de la bobine crée une oscillation, transférant l'énergie à travers le système.
5. Momentum et impulsion:
* Momentum: Le chien Slinky a de l'élan lorsqu'il bouge. Il s'agit d'une mesure de sa masse et de sa vitesse.
* impulsion: Le changement d'élan du chien lisse est causé par les forces agissant dessus, comme la gravité et les forces internes dans ses bobines.
6. Frottement et amortissement:
* Friction: Il y a un certain frottement entre les bobines de chien slinky et l'air, ainsi que la friction entre les bobines elles-mêmes. Cette friction dissipe progressivement l'énergie du chien lisse, provoquant l'amortissement de ses oscillations au fil du temps.
7. Le mouvement "marche":
* Le mouvement "Walking" d'un chien Slinky est une combinaison de plusieurs facteurs:
* Gravité: Tire le chien slinky vers le bas.
* élasticité: Permet au chien slinky de se contracter et de se développer.
* Friction: Fournit une résistance qui aide le chien slinky à "étape" en avant.
En conclusion:
Le chien Slinky démontre un large éventail de principes physiques, ce qui en fait un excellent outil pour enseigner et comprendre les concepts de base de la physique. Sa conception simple permet des démonstrations complexes et engageantes d'élasticité, de transfert d'énergie, d'oscillations et d'élan.
