Nous pouvons discuter ici des dossiers courants
Très bonne idée de nomenclature Raymond. Liste éditée après notre rencontre le 13 janvier.
Mécanique
Rendement énergétique.
Étude du rendement énergétique de l’automobile à essence, du train et de l’avion.
Imbalance énergétique globale. IEG
Frottement par roulement. Frottement aérodynamique… calcul du travail requis (W=Fd).
Voici quelques ressources utiles.
Pertes par frottement: roulement. Frottement dans l’air. W = Fd. Pertes par arrêt/départ. Freinage regénératif. Voitures électriques
Électricité
Étude des moyens techniques pour produire de l’énergie, par exemple:
Problème du barrage hydroélectrique de Drummond.
Étude de la puissance générée par les éoliennes.
Ondes, optique
Autres ressources: John Baez fournit du matériel qui permettra d’approfondir le sujet (avec une bonne progression des modèles): Math of the env. 1de2 et Math of the env. 2de2 de John Baez. Eh eh, ils ont même un Instiki… 8-) Climate model in The Azimuth Project ( Ce n’est pas une coïncidence, j’ai découvert Baez en lisant Distler ).
Je nous renvoie au très inspirant site du département de physique de la UBC dont l’introduction donne le ton:
The great problems of the 20th century were solved by a few incredibly smart people. The great problems of the 21st century will have to be solved by billions of moderately smart people. This is where teachers come in …
Idées lancées en vrac.
Construction du pont en bâtons de popsicle (attention, règles changées: droit à la soie dentaire).
Mesure de la puissance de votre automobile. Filmer l’indicateur de vitesse. Accélération 0 - 50 km/h. Décélération par frottement. Dans les deux sens pour annuler une dénivellation. Les données les plus difficiles à trouver: Cx et masse. Voir aussi UBC
Analyse de la mécanique d’un ballon/balle/rondelle lancé/frappé. Filmer à haute vitesse. S’assurer que le ballon soit au point (et non l’arrière-plan) pour bien voir la rotation du ballon. Il faut voir la trajectoire complète ainsi que le joueur. Dans le même plan, filmer le ballon lâché à bout de bras, pour corriger l’étalon de longueur. À calculer: force donnée par le ballon au joueur; puissance donnée par le joueur au ballon; vitesse de rotation du ballon; montrer que la trajectoire est bien une parabole.
Modélisation de l’impact d’un météorite sur une planète. Filmer à haute vitesse la chute d’une bille dans un bac de sable. Mesurer les paramètres physique du cratère. Modifier les conditions initiales et recommencer. Le diamètre dépend-il de la vitesse d’impact ou de l’énergie cinétique?
Fabriquer une main prothèse à l’aide de l’imprimante. L’assembler. Voir http://www.handchallenge.com/ http://enablingthefuture.org/which-design/
Modéliser le mouvement d’une fusée à l’aide de Python. Voir l’article http://journals.aps.org/prper/abstract/10.1103/Phys Rev STPER.8.020106
Si choisi aucun projet, 3 labos standard. 1) mouvement circulaire 2) puissance développée en vélo à v cte sur long parcours 3) mesurer pertes par frottement vélo ou autre?
Cristallographie rayons X (bio+chimie!) je découvre que la diffraction révolutionne la biomol cf The fascinating world of crystallography réalisé par l’International Union of Crystallography. Un comeback après les travaux de Rosalind Franklin il y a 65 ans… Trivia: elle aurait obtenu un Nobel en chimie si elle n’était pas décédée à 37 ans (le comité a pour règle de ne pas décerner de titre posthume).
Élaboration de pendules couplés: deux téléphones suspendus et reliés par un ressort de faible rigidité, acquisition a(t).
Fabrication d’un theremin
Plaques de Chladni.
Résonateur de Helmhotz.
Analyse d’un instrument de musique.
Fabriquer un xylophone juste, donnant un octave.
générer musique avec des capteurs de force de type FSR adafruit (176)
fabriquer détecteur wifi MASLOW presque 50$
codage ondes AM - FM (théorique)
Caractérisation des moniteurs LCD du lab en regard de la fidélité des couleurs reproduites. Je pense en particulier au lab lampes spectrales et l’application java qui illustre (mal) la couleur des raies. Aux étudiants de trouver la solution.
Construction et caractérisation d’un Super directionnel speaker qui utilise des émetteurs dans l’ultrason mais qui produit un son audible! Je vous laisse découvrir comment… 8-)
Tube de Kundt avec billes de mousse Make: ou (similaire) de la manipulation acoustique avec ondes stationnaires, video
Faire de la sonoluminescence ( oups, trop dangereux: hauts voltages, zut )
Construire un radio-télescope avec une Radio Astronomy Software Defined Radio (RASDR). Aussi: RTL-SDR FOR BUDGET RADIO ASTRONOMY.
Faire un piano banane/fleur avec le beaglebone.
analyse d’un instrument de musique avec datastudio/capteur son
fabriquer instrument musique avec tige rigide, un octave
étude du son produit par éprouvettes eau cognées ou soufflées
coupe qio chantent avec doigt qui slip/stick
résonateur de Helmhotz (bouteille soufflée)
capteur guitare monocorde