Il existe de nombreuses toupies au comportement spectaculaire comme les :
- Acrobates
- Mystérieuses
- Musicales
- De hasard
Toupies acrobates
Toupie culbuto ou tippe-top
Il existe des toupies au comportement étonnant. Au point qu’on parle parfois de toupies magiques.
La toupie tippe-top a un corps en forme de sphère. En rotation, la toupie se retourne toute seule. Elle tourne quelques secondes sur la tige puis tombe.
Ce phénomène impressionnant lui a value le nom de toupie magique.
Le poids de la tige tend à faire tomber la toupie. La toupie étant ronde, rien ne l’empêche de basculer. Entrainée par son mouvement de rotation, la toupie tourne quelques secondes sur la tige. Puis elle retombe.
Toupie rebondissante
Certaines toupies ont des ressorts au niveau de la pointe. Pour les lancer, on fait tourner la toupie en l’air puis on la lâche. La toupie tourne et sautille en même temps.
Certaines toupies sans ressort rebondissent. Comment expliquer ce phénomène ? Une toupie rebondit lorsque sa pointe est en acier et son corps en bois. La différence de matériaux donne à la toupie sa capacité à rebondir.
Toupie crayon
Une toupie crayon dessine sur une feuille de papier le trajet qu’elle fait en rotation. Une toupie crayon n’a pas de pointe ni de tige. Le corps est percé d’un trou du diamètre d’un crayon.
On place un crayon dans le trou de la toupie. La mine vers le bas sert de pointe à la toupie. Le manche du crayon vers le haut est la tige de la toupie. La toupie tourne et se déplace sur la pointe du crayon. Des motifs apparaissent. En inclinant le support, on peut guider la toupie pour plus de créativité.
Toupies mystérieuses
Anagyre ou pierre celtique
L’anagyre est un objet en forme de galet allongé.
Il tourne sans difficulté dans un sens. Mais il refuse de tourner dans l’autre sens. Il s’arrête et repart dans l’autre sens.
On l’appelle aussi pierre celtique. Les Celtes auraient trouvé des galets similaires. Ils les considéraient magiques.
Pourtant, rien de magique.
Le secret de l’anagyre vient de sa forme asymétrique. En sous-face, la répartition des masses forme un « S ». En rotation dans un sens, cela génère des perturbations. L’objet tangue et repart dans l’autre sens.
Gyroscope
UUn gyroscope est une toupie placée à l’intérieur d’une sphère. Lorsqu’on lance la toupie, elle reste toujours à l’horizontal. Et cela malgré l’inclinaison de la sphère dans toutes les directions.
Les gyroscopes sont notamment utilisés dans les drones. Ils permettent de maintenir la caméra à l’horizontal malgré le vent.
Levitron ou toupie magnétique
Les toupies Levitron fascinent par leur capacité à tourner en lévitation à plusieurs centimètres au-dessus de leur socle. Un tour de magie ? Le principe se basse sur :
- la répulsion d’aimants
- l’effet gyroscopique
Un aimant a un pôle sud et un pôle nord. Deux aimants s’attirent lorsque leurs pôles opposés se font face. En revanche, ils se repoussent lorsque les deux mêmes pôles se font face. C’est la répulsion.
Le socle de la toupie Levitron est un grand aimant en forme de disque percé au milieu. Le corps de la toupie est aussi un disque aimanté.
La face supérieure du socle et la sous-face de la toupie ont des pôles opposés. Le socle et la toupie se repoussent.
Lorsqu’elle n’est pas en rotation, la toupie se retourne. Les pôles opposés de la toupie et du socle cherchent à se faire face. Que manque-il pour que la toupie soit en lévitation ?
Lorsque la toupie tourne, elle fait apparaître un effet gyroscopique. Il maintient la toupie en équilibre. Il l’empêche de se retourner.
La toupie tourne en lévitation au-dessus de son socle.
Toupie de précision
Certaines toupies lancées à la main peuvent tourner plusieurs heures sans s’arrêter.
Plusieurs facteurs expliquent les records de durée des toupies de précision :
- une précision d’usinage qui rivalise avec celle de l’industrie spatiale
- des métaux ou alliages parfois rares, comme le tungstène, le titane ou le zircon
- une pointe munie d’une bille parfaitement lisse en matériau dur
- dans certains cas, l’intégration d’un mécanisme au cœur de la toupie qui permet de corriger les perturbations
Ces toupies onéreuses sont des objets de collection.
Toupie du disque de Newton
L’expérience du disque de Newton est réalisée dans de nombreuses salles de classe afin d’expliquer la persistance rétinienne. De quoi s’agit-il ? En quoi cela fait-il intervenir une toupie ?
Un disque de Newton est composé des sept couleurs de l’arc-en-ciel. Une fois mis en rotation, à l’aide d’une toupie par exemple, on ne distingue plus les couleurs. Le disque apparaît gris.
Le mouvement des couleurs est trop rapide pour que l’œil puisse le suivre. L’œil voit toutes les couleurs en même temps. On parle d’une combinaison de couleur effectuée par la persistance rétinienne.
Cette expérience est complémentaire de celle de la séparation de la lumière. Passer une lumière blanche au travers d’un prisme permet de séparer ses différentes composantes colorées. Ce phénomène est aussi celui de l’arc-en-ciel.
Toupie sifflante
Certaines toupies sifflent. Une toupie sifflante a un corps creux. Il est percé d’un ou plusieurs trous biseautés, comme pour un sifflet.
Lorsque la toupie tourne, l’air pénètre dans la toupie par les trous. Un son est émis, comme si quelqu’un sifflait en continu dans un sifflet.
Toupie de hasard
`Depuis bien longtemps, les toupies à faces participent à des jeux de hasard. Le corps de la toupie n’est pas rond. Il possède plusieurs faces comme pour un dé. On lance la toupie qui s’arrête sur une face et révèle un nombre ou une lettre.
Toton romain
On a retrouvé des toupies toton datant de l’Antiquité romaine. D’ailleurs, le nom « toton » vient du latin totum, « tout ». La toupie romaine avait 4 faces. Chacune était marquée d’une lettre :
- A pour accipe, « reçois »
- D pour da, « donne »
- P pour pone, « pose »
- T pour totum, « tout » ou « prends tous les enjeux »
Des variantes de ce jeu ont existées en Angleterre et en Allemagne dès le XVIe siècle.
Toton ou toupie dé
Certains totons ont 6 ou 12 faces. Elles sont marquées d’un nombre allant de 1 à 6 ou de 1 à 12. Ces toupies étaient communes au XVIIIe siècle.
Le jeu consiste à faire tourner le toton à tour de rôle. On compte le nombre de points indiqué par la toupie. Le gagnant est le joueur qui marque le plus de points.
Sevivon ou toupie de Hanoucca
Le sevivion est une variante juive du toton romain. La toupie est cubique avec une pointe très arrondie. Il y a 4 faces marquées chacune d’une lettre hébraïque :
- נ Noun
- ג Guimmel
- ה Hei
- ש Shin
A l’origine, ces 4 lettres étaient la traduction des actions du toton romain, tourner, jeter, déposer et tout. Elles sont devenues le symbole du miracle qui a lieu lors de la fête de Hanoucca.
Elles sont réinterprétées comme le notarikon de נס גדול היה שם (Nes Gadol Haya Sham). Cela signifie « un grand miracle a eu lieu là-bas ».