Les instruments de


Baroscope

Fonction : Mettre en évidence la poussée d’Archimède.

Description : Le baroscope est constitué d'une balance à bras avec une barre transversale , équilibrée dans l’air : d’un côté une grosse sphère, de l’autre un poids. Lorsqu’on place le baroscope dans une cloche à vide dans laquelle on abaisse la pression, le baroscope penche du côté de la grosse sphère. A faible pression la poussée d’Archimède qui s’exerçait dans l’air est réduite. Or cette poussée d’ Archimède était plus importante sur la sphère que sur le poids.

Générateur à bande de Van de Graaf

Fonction : Produire de l'électricité statique par frottement et par influence.

Description : Il est constitué d'une bande isolante en caoutchouc tendue entre deux rouleaux et mise en mouvement par le rouleau inférieur. Celui-ci est entraîné soit par un moteur électrique soit à l’aide d’une manivelle. Une sphère métallique creuse coiffe l’ensemble. Lorsque la bande isolante est mobile, des charges électriques apparaissent sur la sphère métallique.


Trombone de Koenig

Loi et phénomène : Interférences sonores. Evaluation de la longueur d’onde d’un son. Influence de la densité du gaz sur la longueur d’onde d’un son.

Description : Il se compose de deux tubes coudés : l’un (A) est fixe, l’autre (B) peut coulisser dans A (d’où le nom de l’instrument) et peut être allongé ou raccourci à volonté. Sur le tube A, deux ouvertures permettent de positionner un haut-parleur et un micro. Lorsque le haut-parleur émet un son, l’amplitude du son capté par le micro varie avec la longueur du tube B.


Tubes à rayons X

Fonction : Produire des rayons X.

Description : L’ampoule sphérique contient un gaz sous une pression très faible. Grâce à une tension élevée la lame métallique de forme concave (située dans la partie inférieure de l’ampoule) émet des électrons. Ces électrons heurtent le petit disque métallique plan (situé au centre du tube). Les atomes qui constituent le disque sont excités ; ils émettent des rayons X pour revenir à leur état fondamental

Appareil intermittent de Kipp

Fonction : Préparer un gaz en continu avec arrêt automatique.

Description : Cet appareil permet de préparer du gaz en faisant réagir un acide sur un solide (par exemple, préparation du dioxyde de carbone par action de l’acide chlorhydrique sur du marbre). L’acide introduit par le ballon supérieur tombe au fond du ballon inférieur. Le réactif solide est introduit dans le ballon « intermédiaire ». Sur le côté un robinet permet de recueillir le gaz formé. Lorsqu’on désire interrompre la formation de gaz, on ferme le robinet. La pression augmente dans les deux ballons inférieurs, provoquant la remontée de l’acide dans le ballon supérieur : la transformation chimique s’arrête.


Tuyaux sonores à bouche en bois

Fonction : Produire des sons en faisant vibrer une colonne d'air grâce à une embouchure dont toutes les parties sont fixes.

Description : Ces tuyaux fonctionnent comme une flûte à bec. L’air contenu dans le tuyau est mis en vibration lorsqu’on souffle (les tuyaux étaient conçus pour s’adapter sur une soufflerie). Un son, correspondant à une note de musique, s’échappe du tuyau. La longueur du tuyau détermine la note émise.

Balance de Cotton

Fonction : Mesurer un champ magnétique.

Description : Le fléau (situé à droite sur la photo) est constitué d’un fil conducteur. Ce fil est placé dans l’entrefer d’un aimant et un courant d’intensité connue y circule. D’après la loi de Laplace, le fil conducteur est alors soumis à une force dont l’effet est de désiquilibrer la balance. L’équilibre est retrouvé grâce à des masses marquées posées sur la plateau (à gauche sur la photo). La connaissance des masses permet de retrouver la valeur du champ magnétique.


Aréomètre

Fonction : Déterminer approximativement la densité d’un solide quelle que soit la température.

Description : L’aréomètre est une sorte de balance. La tige supérieure de l’aréomètre comporte un point de repère qui doit rester en affleurement à la surface de l’eau. Ceci est réalisé en posant des masses marquées sur le plateau supérieur. Pour réaliser la mesure de la densité d’un solide, on place successivement le solide sur le plateau supérieur (maintenu en dehors de l’eau) et sur le plateau inférieur (immergé dans l’eau). Les masses nécessaires pour équilibrer l’aréomètre dans ces deux situations sont différentes car, dans l’eau, le solide est soumis à une poussée d’Archimède.

Balance de précision

Fonction : Mesurer avec précision la masse d’un corps.

Description : C’est une balance traditionnelle à fléau. Le tiroir permet de conserver les masses marquées utilisées pour la pesée.


Règle à calcul

Fonction : Effectuer des calculs mathématiques variés (multiplications, divisions, fonctions exponentielles et logarithmiques, trigonométrie) de manière analogique.

Description : La règle à calcul est un instrument de calcul composé de trois parties principales : une règle centrale coulissante et deux règles extérieures fixes. Les échelles logarithmiques gravées permettent de faire des calculs par alignement des échelles. Le résultat est lu grâce au repère rouge qui se trouve sur le curseur mobile transparent.


Roue de barlow

Fonction : Rotation d’une roue dentée par action d’un champ magnétique sur un courant mobile.

Description : La roue de Barlow est l’ancêtre du moteur électrique. La roue est constituée d’un disque en cuivre mobile autour d’un axe horizontal. La partie inférieure de la roue baigne dans un liquide conducteur d’électricité et est placée dans un aimant en U. Lorsqu’un courant électrique circule dans la roue, celle-ci est soumise à une force de Laplace (voir balance de Cotton ci-dessus). La roue se met en mouvement.

Cube de Leslie

Fonction : Servir de source de chaleur pour étudier la chaleur rayonnante des substances.

Description : Il s'agit d'un cube creux en laiton dont les quatre faces verticales peuvent être recouvertes de diverses substances comme noir de fumée, papier, autres métaux, etc. Le cube est rempli d'eau ou d'huile chaude. Le rayonnement thermique de chaque face dépend de sa nature.


Rail de Laplace

Fonction : Mettre en évience la force de Laplace

Description : Une barre métallique est posée sur des rails conducteurs. Lorsqu'elle est parcourue par un courant électrique et plongée dans un champ magnétique, elle roule sur les rails grâce à la force de Laplace.