Chasse au trésor magnétique
Utiliser le magnétomètre de Fizziq comme détecteur de métal
Level :
Cycle 3, Collège
Author:
FizziQ
Objectif pédagogique :
Cette activité permet aux élèves de comprendre comment fonctionnent les détecteurs de métaux et d'explorer les propriétés magnétiques de différents matériaux.
Concepts abordés :
Champ magnétique; Propriétés magnétiques des métaux; Détection magnétique; Perturbations du champ magnétique terrestre; Ferromagnétisme et diamagnétisme
Description de l'activité :
L'élève utilise le magnétomètre de son smartphone pour détecter des objets métalliques cachés sous une couverture ou dans du sable. Il explore méthodiquement la zone en observant les variations du champ magnétique et analyse comment ces variations diffèrent selon la taille et le type de métal de l'objet caché.
Matériel requis :
Smartphone avec l'application FizziQ; Divers objets métalliques de différentes tailles et compositions; Une couverture ou bac à sable pour cacher les objets; Cahier d'expérience FizziQ
Eclairage scientifique
Le magnétomètre d'un smartphone mesure le champ magnétique dans les trois directions de l'espace avec une sensibilité d'environ 0,1 μT. Les matériaux ferromagnétiques (contenant du fer, nickel ou cobalt) perturbent significativement le champ magnétique terrestre (d'environ 25-65 μT) en créant leurs propres champs magnétiques locaux. Cette propriété permet leur détection même sous une couche de sable ou de terre. La perturbation dépend de la masse du métal, de sa composition et de sa distance au capteur. Les objets en métaux non-ferreux (aluminium, cuivre) sont moins détectables car ils ne sont pas magnétisables. Cette technique est utilisée professionnellement pour la détection d'épaves sous-marines, de mines terrestres ou d'objets archéologiques. La principale limitation est la profondeur de détection qui diminue avec la taille de l'objet selon une relation approximative de 10 fois le diamètre de l'objet. Le magnétomètre des smartphones est parfois calibré automatiquement par le système d'exploitation, ce qui peut rendre les mesures difficiles lorsqu'on déplace l'appareil lentement. Pour contourner ce problème, FizziQ propose un accès direct aux données brutes du capteur.