Travaux

Notion d’échelle et microscopie

L’utilisation du smartphone comme microscope favorise l’appréhension de la notion d’échelle par les élèves, notamment en collège. On s’appuie ici sur des connaissances acquises dans l’enseignement des mathématiques sur les grandeurs, les mesures et la proportionnalité.

Chronophotographies en Cycle 3

L’objectif visé dans la séquence présentée est de faire émerger les représentations des élèves sur la nature et les types de mouvements au programme du cycle 3. Les chronophotographies sont réalisées par les élèves avec des smartphones.

Descentes à ski

Lors de descentes en ski nous avons utilisé les capteurs d’un smartphone pour effectuer plusieurs séries de mesures des grandeurs accélération et vitesse angulaire.
Les mouvements effectués lors d’une descente à ski présentent une certaine « périodicité » pendant des plages de durée finie dans le temps. Nous avons analysé les signaux par transformée en ondelettes.

Oscillations d’un pendule

Oscillations d’un pendule

Nous avons réalisé une série d’expériences afin d’évaluer le potentiel métrologique des capteurs d’accélération des smartphones en poussant au maximum l’analyse des données. Le public étudiant visé est ici typiquement postbac : Licence Universitaire ou classes préparatoires. L’application utilisée est Phyphox.

Smartphone sur une platine de tourne-disque

Vitesse angulaire et accélération radiale.

Mouvement d’une cabine d’ascenseur

Détermination de la hauteur H de la cabine à partir de la mesure de la pression atmosphérique.
Résolutions de problèmes

Chute d’un smartphone

A quelle vitesse l’appareil arrive-t-il au sol ? De quelle hauteur est-il tombé ?

Pression atmosphérique

Lors d’une montée en télésiège nous avons utilisé le capteur barométrique d’un smartphone associé aux données GPS d’altitude pour étudier la variation de la pression atmosphérique en fonction de l’altitude. Les données expérimentales sont en accord avec une modélisation affine. Le capteur de pression a une précision telle qu’il permet d’envisager de faire effectuer les mesures à des lycéens lors de variations d’altitude de quelques mètres. Hormis la mise en évidence simple d’une loi fondamentale, le traitement des données permet de déterminer l’ordre de grandeur de la masse volumique de l’air dans la zone de mesure.

Exploitation de données GPS

En avion, avec un smartphone en « mode avion », la réception GPS est active. Les données collectées contiennent une information inattendue.