L'Attracteur     No. 9    Hiver 2000 LA REVUE DE PHYSIQUE

ISSN 1207-0203

Casse-tête

Solutions aux casse-tête du dernier numéro


Question 1

1.Pendant la phase d'accélération, l'effet de la forte gravité apparente sur un astronaute est compensée par la force de rappel exercée par son siège. Plus le siège est mou, plus il est compressé et plus il emmagasine de l'énergie élastique (on peut comparer le siège à un ressort qui se compresse). Lorsque les moteurs sont coupés, la gravité apparente disparaît instantanément, alors que l'astronaute est encore calé dans son siège. Celui-ci agit alors comme une catapulte qui projette l'astronaute vers l'avant (le ressort se détend). La poussée vers l'avant de l'astronaute est donc causée par une force directe (le fauteuil comprimé) et non par une supposée décélération de la navette.

Question 2

2. Si l'encre apparaît rouge, c'est qu'elle absorbe la lumière de couleur complémentaire (le vert). Ainsi, une lumière blanche traversant un flacon d'encre rouge perd sa composante verte, absorbée dans la solution, et donc paraît rouge en sortant de l'autre côté. Or, règle générale, un matériau qui absorbe bien une longueur d'onde donnée la réfléchit bien également. Soyons plus précis, en considérant l'exemple suivant : un métal, en raison de sa grande conductivité électrique, absorbe très rapidement l'énergie d'une onde électromagnétique qui le traverse car les électrons libres du métal sont accélérés par le champ électrique de l'onde et lui prennent son énergie (si la fréquence est inférieure à l'ultraviolet lointain). Par conséquent, l'onde électromagnétique ne se propage pas dans le métal mais son amplitude diminue exponentiellement à partir de l'endroit où elle a pénétré dans le métal. Afin de respecter la continuité de l'amplitude de l'onde et de sa dérivée à l'interface entre l'air et le métal, il est alors nécessaire que la plus grande partie de l'onde incidente sur le métal soit réfléchie, alors qu'une petite partie seulement pénètre dans le métal pour y être absorbée. C'est ce qu'on veut dire par l'expression "un matériau qui absorbe bien réfléchit bien". Ceci explique qu'une goutte d'entre rouge séchée sur une surface lisse et noire paraît verte par réflexion. Or, la même goutte déposée sur une surface blanche, en particulier une feuille de papier, paraît toujours rouge; c'est parce que, dans ce cas, la lumière qui nous parvient de la tache d'encre a effectivement traversé cette tache avant d'être réfléchie par la surface sous-jacente (ce qui ne peut se produire avec une surface noire, qui ne réfléchit pas la lumière). Donc la tache d'encre nous apparaît alors en transmission et non en réflexion et c'est pour cela qu'elle est rouge. BR>

Nouveaux casse-tête

1. À l'occasion de Noël, Zig et Puce ont reçu une canne en sucre géante. Ils décident de la partager en deux parties égales mais ne savent pas trop comment s'y prendre. Zig suggère alors d'attacher la canne à une ficelle et de déplacer le point de suspension jusqu'à ce que la canne demeure horizontale (le point A indiqué).  Il conclut alors que si on casse la canne au point A, les deux moitiés auront la même masse. A-t-il raison? Pourquoi?






2. Considérons une boîte rectangulaire de deux pouces d'épaisseur, quatre de largeur et six de longueur. Une fourmi se trouve au point A, sur la grande face de la boîte, à un pouce de l'arête avec la petite face età mi-chemin entre les deux faces moyennes. Une tache de sucre se trouve au point B, sur la face opposée de la boîte par rapport à la fourmi, également à un pouce de l'arête avec l'autre petite face et aussi à mi-chemin entre les deux faces moyennes. Si la fourmi désire se rendre du point A au point B par le plus court chemin, quel trajet doit-elle emprunter et quelle est sa longueur?






Mise en page par Gilbert Vachon

revue@physique.usherb.ca