Mécanique populaire : le mystère du bouchon en liège | Le jeu des sciences

La voiture coincée dans la boue de la semaine dernière a activé l’ingéniosité de nos lecteurs avisés, qui ont proposé un large éventail de solutions.

«Je pense qu’une bonne option serait d’entourer l’arbre avec la corde et d’attacher chacune des extrémités de la corde, en les tordant dans les axes de chacune des roues qui tournent. Si cette dernière coûte cher, attachez la corde à une extrémité à l’arbre et vissez l’autre à l’axe d’une roue qui tourne », suggère Salva Fuster. Et cela peut être une bonne solution, si les roues tournent, le moteur ne cale pas… et la corde ne glisse pas sur l’essieu sans s’enrouler.

De son côté, Ignacio Alonso estime que « la solution est d’attacher la voiture à l’arbre avec la corde tendue et de la pousser perpendiculairement en son milieu ». Cette option présente l’avantage de ne pas avoir besoin de faire tourner le moteur ni de faire tourner les roues (ni d’enrouler le câble, dans les deux sens du terme) ; mais il ne permet à la voiture que de se déplacer sur une courte distance, puisque la traction diminue rapidement à mesure qu’augmente l’angle formé par les deux sections de la corde ; bien que, oui, avec une forte augmentation initiale de la force appliquée (si grande que, dans le cas d’une corde inextensible idéale, une tension infinie serait nécessaire pour garantir qu’une force appliquée perpendiculairement dans sa moitié ne la déplace pas du tout) .

La solution proposée par notre commentateur chevronné Francisco Montesinos est plus simple : « Il me semble qu’une option serait d’attacher l’une des extrémités de la corde à un arbre voisin avec un nœud résistant à la tension. Passez l’autre corde dans le crochet de remorquage que presque toutes les voitures, sinon toutes, portent habituellement, puis placez-la près de l’arbre où nous avons fait le nœud. Nous aurions une poulie assemblée et la force que nous appliquons à l’extrémité libre multipliée par deux serait égale à la résistance R de la voiture. Je crois que la tension de la corde vient, d’une part, de la force F exercée par la personne tirant le bout libre, qui se transmet le long de la corde jusqu’à l’arbre, mais là entre en jeu la réaction de l’arbre égale à F mais en sens inverse, donc R = 2F”. Une autre façon de le dire est que pour chaque mètre de corde que vous étirez, la voiture avance (si elle avance) d’un demi-mètre, donc la force de traction double. Si deux fois votre force suffit pour débloquer la voiture, c’est la meilleure solution, et s’il y a plusieurs voyageurs qui tirent tous la corde sur la poulie improvisée, cela fonctionnera sûrement.

D’ailleurs, dans ses commentaires, Montesinos mentionne, comme source de solutions ingénieuses, le merveilleux magazine Mécaniques populairesversion espagnole de la version américaine Mécaniques populairesdont certains d’entre nous ont pu profiter dans leur jeunesse grâce aux éditions mexicaine et italienne (Mécaniques populaires). En guise de petit hommage au magazine inspirant (qui n’est malheureusement plus publié en espagnol depuis longtemps), voici une énigme basée sur sa section bricolage et bricolage ménager :

Lorsqu’un bouchon en liège ne rentre pas dans le goulot d’une bouteille pour laquelle il n’est pas destiné, il est courant de le diluer en enlevant les copeaux avec un couteau ; mais de cette manière, on n’obtient pas une surface lisse ou symétrique, de sorte que l’ajustement est généralement assez défectueux. Pouvez-vous imaginer un moyen plus propre et plus efficace de réduire le diamètre d’un bouchon en liège de quelques millimètres ?

Et enfin, une énigme proposée par Ignacio Alonso, qui est une variante d’un « classique » apparu pour la première fois – si mes sources ne me trompent pas – dans le livre de Saul X. Levmore et Elizabeth Early Cook Super stratégies pour les puzzles et les jeux (1981) :

Il y a quatre personnes avec une lampe de poche au même étage d’un immeuble en ruine. Pour accéder à la rue, ils doivent descendre un escalier étroit, branlant et sombre, nécessairement avec une lampe de poche, et au maximum deux à la fois, car la structure pourrait s’effondrer sous un poids plus important. Les quatre personnes, d’âges et de corpulences différentes, se déplacent à des vitesses très différentes, et chacune met le même temps pour descendre que pour monter : respectivement 8, 4, 2 et 1 minutes. Comment font-ils pour abattre tout le monde en 15 minutes ?

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