Cette page ne prétend pas faire un cours de physique ni démontrer quoi que ce soit, mais simplement montrer. Les explications complètes sont dans les manuels scolaires.

Les accessoires

Pour faire cette expérience de magnétodynamique, laquelle en surprendra plus d'un, il faut réunir quelques accessoires que l'on peut se procurer sans difficulté.

• Un aimant cylindrique, assez puissant. J'ai utilisé d'abord un aimant au samarium-cobalt de diamètre 14 mm et de longueur 7 mm, puis un aimant moderne au neodyme-fer-bore de diamètre 13 mm et de longueur 6 mm.

• Un petit cylindre de métal : laiton, cuivre, fer doux, ... ayant approximativement les mêmes dimensions que l'aimant.

• Un tube de cuivre de diamètre intérieur plus grand que le diamètre de l'aimant pour que celui-ci puisse franchir le tube en chute libre sans effet de piston sur l'air ambiant et long d'au moins un mètre. J'ai utilisé un tube de diamètre intérieur 16 mm et long d'un mètre.

• Une coupelle : assiette en carton, chapeau, béret, afin d'éviter que les objets que vous ferez transiter par le tube ne roulent sous les meubles après avoir atteint le sol.

Comment procéder

Tenir d'une main le tube au-dessus de la coupelle et laisser tomber à l'intérieur de celui-ci le petit cylindre de métal. Celui-ci va traverser le tube en un temps très court à l'échelle humaine et que l'on peut calculer à partir de la formule de la chute des corps dans laquelle e est l'espace parcouru, g l'accélération due à la gravitation terrestre et t le temps écoulé.

Le calcul donne 0.45 secondes

Laissons tomber maintenant l'aimant samarium-cobalt dans le tube. Le temps écoulé entre l'introduction et la sortie est chronomètré, il est de cinq secondes, soit environ onze fois plus que précédemment. Le chronométrage dans le cas de l'aimant neodyme-fer-bore donne 9 secondes.

Que s'est-il passé ?

C'est simplement une manifestation de la loi de Lenz (Heinrich Lenz, physicien russe, Dorpat 1804 - Rome 1865, il énonça en 1833 la loi qui donne le sens des courants induits). On peut énoncer cette loi de façon simplifiée "un conducteur en mouvement relatif par rapport à un champ magnétique est le siège d'un courant induit, ce courant génère à son tour un champ magnétique qui s'oppose à celui qui lui a donné naissance". Dans les traités de physique on considère souvent le composant siège du courant induit sous forme de solénoïde, bobine à spires multiples. Dans notre cas il n'y a qu'une spire, mais sa section est importante et le courant qui la parcourt et très intense. C'est ce principe qui est apliqué dans les trains Maglev à suspension magnétique.

Dans notre cas l'aimant a atteint une vitesse limite, résultant de l'effet de deux forces antagonistes : la gravitation et la répulsion magnétique. Ceci est tout à fait comparable au parachutiste, lequel atteint une vitesse limite résultant de l'effet antagoniste de la gravitation et de la poussée de l'air qui s'exerce sur sa coupole textile.

On peut aussi imaginer que dans un avenir plus ou moins lointain, les vaissaux spatiaux pourront tirer parti de ce principe pour freiner à l'approche de planètes dotées d'un fort champ magnétique.