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Tip top, la toupie tippe-top !


Jean-Louis Legrand

Dans les cours de récréation, la toupie tippe-top est souvent appelée « toupie magique » car elle se retourne toute seule, de haut en bas. Son comportement, contre-intuitif, est subtil...


Un objet bien mystérieux

Inventée au XIXe siècle, la toupie tippe-top fut popularisée au début des années 1950 par l’ingénieur danois Werner Ostberg, qui raconta en avoir eu l’idée après avoir observé, dans la jungle sud-américaine, des enfants jouer avec une calebasse dont le fond avait été coupé. Une photographie célèbre montre la fameuse toupie attirer l’attention des physiciens Wolfgang Pauli et Niels Bohr, tous deux prix Nobel. En France, suite à la publication d’articles l’auréolant de mystère, elle alimenta en 1953 un très sérieux problème de l’agrégation de mécanique rationnelle. Il fallut des années pour justifier la série de mouvements observée, grâce à des équations mathématiques sophistiquées.

 

À tomber à la renverse !

La toupie tippe-top est une sphère tronquée, partiellement évidée et terminée par un manche court (une tige). Elle n’a pas de pointe et son centre de masse (d’inertie) G est bas, au-dessous du centre C de la sphère. Contrairement à une toupie standard, elle est stable (comme ... Lire la suite gratuitement