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Glossaire

Accélération centripète

L'accélération centripète est l'accélération qui maintient un objet en mouvement circulaire uniforme sur une trajectoire circulaire. Elle s'exerce toujours vers le centre de la circonférence de mouvement.

Accélération de la pesanteur

L'accélération de la pesanteur g est un paramètre essentiel pour décrire la force gravitationnelle exercée par une planète ou un autre corps céleste sur un objet à proximité. Sur Terre, la valeur standard de g est d'environ 9,81 m/s² au niveau de la mer et à la latitude de Paris. Cependant, g varie en fonction de plusieurs facteurs, dont la latitude et l'altitude.

Accéléromètre

Un accéléromètre est un capteur qui mesure l'accélération de l'objet sur lequel il est installé. Il est généralement utilisé pour détecter les mouvements et les changements de position d'un objet dans l'espace.

Addition des ondes sonores

L'addition des ondes sonores se réfère au processus de combinaison de plusieurs signaux sonores pour obtenir un signal sonore résultant. L'onde résultant de cette combinaison peut produire des résultats très différents selon le type d'onde, leurs amplitude et leurs fréquences.

Arduino

Arduino est une plateforme de développement open-source basée sur un microcontrôleur qui permet aux utilisateurs de créer des projets interactifs avec des capteurs, des actionneurs et des périphériques électroniques. Il est souvent utilisé dans les projets de robotique, de domotique, d'Internet des objets (IoT), de création musicale et de beaucoup d'autres projets qui nécessitent une interaction entre les utilisateurs et l'environnement.

Battement acoustique

Les battements acoustiques se produisent lorsqu'on combine deux ondes sonores de fréquences légèrement différentes, créant ainsi une oscillation dans l'intensité perçue du son. Il est ainsi utilisé depuis des siècles pour accorder précisément les instruments dans les orchestres. Lorsque deux notes sont jouées ensemble, si elles ne sont pas exactement à la même fréquence, le battement sera entendu. Les musiciens ajustent alors les fréquences jusqu'à ce que le battement disparaisse, signalant que les notes sont en unisson.

Beer-Lambert (loi de)

La loi de Beer-Lambert est une loi physique qui décrit la façon dont la quantité d'énergie lumineuse d'une source passe à travers une substance transparente. Elle établit une relation entre l'intensité de la lumière entrante, l'intensité de la lumière sortante et la concentration de la substance à travers laquelle la lumière passe.

Biomécanique

La biomécanique est une branche de la science qui étudie les mouvements et les forces qui agissent sur les organismes vivants, en utilisant des principes de la physique, de la mécanique et de la biologie. Elle a des applications dans le domaine de la santé et du sport, où elle peut aider à comprendre les blessures, les performances athlétiques et à développer des dispositifs médicaux efficaces.

Bruit blanc

Le bruit blanc est un type de bruit qui a une intensité sonore constante sur toutes les fréquences. Cela signifie que le bruit blanc est composé de toutes les fréquences audibles de manière égale. On peut imaginer le bruit blanc comme étant similaire à un mur de sons, où chaque fréquence est représentée de manière égale. Le bruit blanc est utilisé comme référence pour mesurer la qualité de transmission de l'information dans les communications électroniques et électriques, ainsi que pour mesurer l'absorption des matériaux et la réflexion des surfaces en acoustique et en physique.

Bruit rose

Le bruit rose est un type de bruit blanc mais pour lequel les fréquences plus élevées ont une intensité sonore plus faible.

Centre de gravité

Le centre de gravité est le point où se concentrent les forces de gravité ou de pesanteur. Il est déterminé par l'intersection des plans qui divisent un corps en deux parties de masse équivalente. Généralement, on considère le centre de gravité et le centre de masse comme étant identiques, bien que ce soit une approximation qui dépend de l'uniformité du champ de gravitation. Le centre de gravité des objets symétriques et homogènes se situe alors à leur centre géométriques et peut être localisé expérimentalement ou par calcul.

Choc inélastique (collision)

Un choc inélastique est un type de collision dans laquelle les deux corps qui entrent en collision ne se déforment pas de manière élastique et perdent de leur énergie cinétique initiale. Cela signifie que les deux corps ne rebondissent pas l'un contre l'autre et qu'une partie de leur énergie cinétique est convertie en énergie de choc et dissipée dans l'environnement. Lorsqu'une voiture heurte un mur, l'énergie cinétique de la voiture est convertie en énergie de choc et dissipée dans l'environnement sous forme de déformation de la voiture et de l'absorption de l'énergie par le mur. La voiture s'arrête et ne rebondit pas lors de cet impact, ce qui indique que le choc est inélastique. La formule de l'énergie cinétique avant et après un choc inélastique peut être écrite de la manière suivante : Énergie cinétique avant > Énergie cinétique après Où "Énergie cinétique avant" est l'énergie cinétique des deux corps avant le choc, et "Énergie cinétique après" est l'énergie cinétique des deux corps après le choc. Il est important de noter que, dans un choc inélastique, l'énergie cinétique n'est pas conservée, mais qu'une partie de cette énergie est convertie en énergie de choc et dissipée dans l'environnement. L'énergie potentielle et l'énergie élastique peuvent également être converties l'une en l'autre dans un choc inélastique.

Choc élastique (collision)

Un choc élastique est un type de collision dans laquelle les deux corps qui entrent en collision se déforment de manière élastique et conservent leur énergie cinétique initiale. Cela signifie que les deux corps rebondissent l'un contre l'autre sans perdre d'énergie.

Chronomètre acoustique

Un chronomètre acoustique est un appareil qui permet de mesurer le temps écoulé entre deux sons dont le niveau sonore est supérieur à un certain seuil. Un chronomètre acoustique (ou chronomètre sonore) n'est pas un appareil scientifique traditionnellement disponible sur une paillasse de laboratoire, mais il est disponible dans des applications spécialisés sur les sciences. Il est utile pour des expériences comme la mesure de la vitesse du son.

Chronophotographie

La chronophotographie est une technique qui utilise la photographie pour enregistrer les mouvements dans le temps. Elle permet de visualiser les séquences de mouvements à l'aide de plusieurs images prises à des intervalles de temps précis. En sciences, la chronophotographie est utilisée pour étudier les mouvements des objets ou des êtres vivants.

Chute des corps

La chute des corps en physique est un phénomène qui décrit la motion d'un objet tombant sous l'influence de la gravité terrestre, sans être soumis à d'autres forces significatives, telles que la résistance de l'air. C'est l'un des exemples les plus simples de mouvement dans le domaine de la mécanique classique.

Chute libre

La chute libre est le mouvement d'un corps soumis uniquement à l'influence de la gravité, sans aucune résistance de l'air ni aucun autre type de force. Cela signifie que si un objet soumis à l'attraction terrestre est lâché dans un espace vide, il continuera à tomber indéfiniment avec une accélération constante de 9,8 m/s² (1 g). Le concept de chute libre a été découvert par le scientifique italien Galilée Galilei au début du XVIIe siècle. Il a également établi la loi fondamentale de la dynamique selon laquelle tous les corps tombent avec la même accélération indépendamment de leur masse. Cette loi est connue sous le nom de "loi de Galilée de la chute libre". La formule mathématique pour calculer la distance parcourue par un objet en chute libre est: d = 1/2 * g * t² où d est la distance parcourue (en mètres), g est l'accélération de la gravité (9,8 m/s²) et t est le temps écoulé (en secondes). Par exemple, si un objet est lâché du haut d'une tour de 100 mètres et tombe pendant 5 secondes, la distance parcourue sera de: d = 1/2 * 9,8 * 5² = 122,5 mètres La vitesse à laquelle l'objet atteindra le sol sera de: v = g * t = 9,8 * 5 = 49 m/s

Cinématique

L'analyse cinématique est une méthode utilisée en physique pour décrire les mouvements d'un objet ou d'un système en utilisant des grandeurs géométriques telles que la position, la vitesse et l'accélération. Elle ne considère pas les forces qui causent le mouvement, mais se concentre uniquement sur la description de celui-ci et sa dynamique. La cinématique permet d'étudier les différents types de mouvements, tels que le mouvement parabolique, le mouvement rectiligne uniforme et le mouvement circulaire. Les lois du mouvement sont exprimées à l'aide de vecteurs et de projections pour décrire la trajectoire d'un objet ou d'un corps dans l'espace-temps. L'analyse cinématique peut se faire à partir d'une vidéo ou d'une chronophotographie. Elle est utilisée dans de nombreux domaines, tels que la mécanique, la robotique, l'aérodynamique, la balistique, et également pour étudier le mouvement des sportifs pour améliorer leurs performances.

Colorimètre

La science de la couleur est une discipline captivante, incarnant une intersection cruciale entre science et art. Elle s'avère particulièrement pertinente pour les enseignants du second degré, ouvrant des portes à une multitude d’expérimentations et de découvertes fascinantes avec les élèves. Au cœur de cette science, on trouve des outils technologiques tels que le spectrophotomètre et le colorimètre, chacun ayant ses spécificités et domaines d’application.

Conservation de l'énergie

La loi de conservation de l'énergie est un principe fondamental de la physique qui affirme que l'énergie ne peut ni être créée ni détruite, seulement convertie d'une forme à une autre ou déplacée d'un endroit à un autre. Cela signifie que l'énergie totale d'un système isolé reste constante au fil du temps. Lorsqu'un objet tombe d'une hauteur, il acquiert de l'énergie cinétique à mesure qu'il tombe en raison de la force de gravité, par contre l'énergie potentielle liée à sa position diminue. L'énergie totale de l'objet reste constante, cependant, car l'énergie cinétique gagnée pendant la chute est égale à l'énergie potentielle perdue. Lorsqu'une voiture roule sur une route, l'énergie contenue dans son réservoir sous forme de carburant est convertie en énergie cinétique qui fait avancer la voiture et en énergie de frottement de l'air sur la voiture. Lorsque la voiture freine et s'arrête, cette énergie cinétique est convertie en chaleur, qui est dissipée dans l'environnement. L'énergie totale de la voiture reste constante, cependant, car l'énergie produite par le carburant utilisé pour déplacer la voiture est égale à l'énergie de chaleur perdue lors de l'arrêt et aux frottements de l'air au cours du trajet.

Couleurs

La couleur est la perception visuelle d'une partie du spectre lumineux. Cette perception est créée lorsque la lumière frappe l'œil et est interprétée par le cerveau.

Décibel

Le décibel (dB) est une unité de mesure utilisée pour exprimer l'intensité sonore ou la puissance de signal électrique. Elle est basée sur un logarithme décimal de la ratio de la valeur mesurée à une valeur de référence. Par exemple, l'intensité sonore normale d'une conversation humaine se situe entre 60 et 70 dB. Un avion décollant à proximité peut atteindre des niveaux de bruit de 120 dB ou plus, ce qui est très bruyant. Un augmentation de 10 dB représente environ une multiplication par 10 de l'intensité sonore ou de la puissance de signal. Par exemple, si un son est 10 fois plus puissant qu'un autre, il sera perçu comme étant 2 fois plus fort que l'autre, ce qui correspond à une augmentation de 3 dB. Le décibel est souvent utilisé pour mesurer le bruit, mais il est également utilisé dans d'autres domaines, tels que la mesure de la puissance de signal en radio ou en télécommunications, ou encore pour mesurer la luminosité des étoiles.

ESP32

ESP32 est un module microcontrôleur intégrant un processeur 32 bits, des options de connectivité sans fil Wi-Fi et Bluetooth, ainsi que des interfaces pour des capteurs et des périphériques externes. Il est développé et commercialisé par la société Espressif Systems. Il est basé sur un processeur dual-core Tensilica Xtensa LX6 capable de fonctionner jusqu'à 240 MHz, avec 520 Ko de mémoire SRAM et 4 Mo de mémoire flash. Il dispose également d'un grand nombre de périphériques intégrés tels que des interfaces pour des capteurs, des ports série, des ports I2C, des ports SPI, des ports PWM, des ports ADC, et des ports DAC. Il prend en charge les protocoles de communication sans fil tels que Wi-Fi 802.11 b/g/n et Bluetooth 4.2 (BR/EDR/BLE). L'ESP32 a été annoncé pour la première fois en 2016, et a rapidement gagné en popularité en raison de ses fonctionnalités avancées, de sa faible consommation d'énergie et de son coût abordable. Il est utilisé dans de nombreux projets de robotique, de domotique, d'Internet des objets (IoT) et de création musicale, et est souvent utilisé pour construire des réseaux de capteurs et des dispositifs de communication sans fil.

Echo

L'écho, cette fantaisie acoustique de la nature, a longtemps été le protagoniste de nombreuses légendes et mythes, incarné par la nymphe du même nom dans la mythologie grecque. Cette interprétation poétique a servi à expliquer le mystère de la répétition des sons, une énigme pour nos ancêtres qui lui ont tissé des histoires empreintes de mélancolie, comme celle d'Écho et Narcisse, tragédie antique de l'amour non partagé et de la communication impossible. Avec l'avènement de la Renaissance et l'esprit critique qu'elle a insufflé, des esprits curieux tels que Francis Bacon et Marin Mersenne ont commencé à déchiffrer le phénomène de l'écho à travers le prisme scientifique, découvrant que le son, similaire en cela à la lumière, se reflète sur les surfaces. Leur démarche a déplacé l'écho du royaume du mythe à celui de la physique acoustique. Pierre Gassendi, en s'appuyant sur les principes d'atomisme, a proposé que la propagation du son était due à un flux de particules réfléchies, tandis qu'Athanase Kircher, dans ses explorations des sons réfléchis, a forgé le terme de "phonocamptique" pour décrire cette science émergente. Leurs travaux ont ouvert la voie à des scientifiques comme Isaac Newton, qui, malgré son silence sur l'écho, a posé les bases de la mécanique des fluides et des ondes, un cadre théorique essentiel pour l'acoustique moderne. L'Académie Royale des Sciences de Bordeaux, au XVIIIe siècle, a reconnu les travaux de Jean de Hautefeuille, qui a souligné l'importance des surfaces concaves pour la réflexion du son, enrichissant notre compréhension de la manière dont les ondes sonores se réfléchissent et se focalisent. Cette période a également été témoin de l'intégration des mathématiques dans l'étude de l'acoustique, avec d'Alembert, Euler, et Bernoulli qui ont contribué à élaborer une compréhension plus sophistiquée des cordes vibrantes et de la propagation des ondes sonores. Joseph-Louis Lagrange, avec sa théorie mathématique de la réflexion des sons, a marqué un point culminant dans l'histoire de l'acoustique, fournissant un modèle mathématique qui a permis de décrypter les subtilités de l'écho. Les études ultérieures ont distingué les ondes sonores des rayons lumineux dans leur comportement de réflexion, une avancée mise en lumière par les travaux d'Euler et ayant des répercussions importantes dans l'architecture acoustique et le développement de technologies de réflexion du son telles que le sonar. La compréhension scientifique de l'écho a évolué de la simple observation et analogie avec la lumière vers une science plus complexe, intégrant des principes physiques et mathématiques précis. Cet enrichissement théorique a transformé l'écho en un outil pédagogique précieux pour enseigner aux élèves du secondaire la richesse de la physique. En classe, l'écho devient un phénomène concret et engageant. Lors de séances d'investigation, les élèves pourront essayer de déterminer les conditions qui créent l'écho. Un écho perceptible dépend de plusieurs facteurs : la distance suffisante d'un obstacle, la puissance sonore initiale, un environnement acoustique propice et une surface réfléchissante adéquate. On pourra ensuite calculer la vitesse du son, les propriétés acoustiques des matériaux, et même explorer les fondements de l'architecture sonore. L'étude de l'écho encourage les élèves à observer et à expérimenter directement, favorisant ainsi une compréhension plus intime des lois physiques. L'écho, donc, est bien plus qu'une curiosité ou un effet sonore : il est une fenêtre sur la compréhension de la physique des ondes, avec des applications pratiques étendues, de la conception de salles de concert à la technologie des sous-marins. Pour les élèves, il est une démonstration vivante des lois régissant le son et une invitation à explorer le monde sonore dans toute sa complexité.

Eclairement

L'éclairement, mesuré en lux, décrit la quantité de lumière qui illumine une surface donnée. Cette mesure est à distinguer de la mesure de luminance qui mesure la quantité de lumière émise ou réfléchie par une surface dans une direction spécifique.

Effet Doppler

L'effet Doppler décrit le changement de fréquence ou de longueur d'onde d'une onde en relation avec un observateur qui se déplace par rapport à la source de cette onde.

Energie cinétique

L'énergie cinétique est l'énergie que possède un objet en mouvement. Elle est directement liée à sa vitesse et à sa masse, et peut être calculée en utilisant la formule suivante : Énergie cinétique = 1/2 * masse * vitesse²

Energie mécanique

L'énergie mécanique est une grandeur utilisée en physique pour désigner l'énergie d'un système stockée sous forme d'énergie cinétique et d'énergie potentielle. La loi de conservation de l'énergie stipule que l'énergie ne peut pas être créée ou détruite, mais elle peut être convertie d'une forme à une autre. Ainsi, l'énergie cinétique d'un objet peut être convertie en énergie potentielle, et vice versa. La somme de l'énergie cinétique et de l'énergie potentielle est appelée l'énergie mécanique totale. Dans un cas où le système ne rencontre aucune force de frottement, l'énergie mécanique E est constante.

Energie potentielle

L'énergie potentielle est une forme d'énergie associée à la position ou à l'état d'un objet dans un champ de force, tel que la gravité, la force électrique ou la force élastique. Elle représente la capacité d'un objet à effectuer un travail en raison de sa position relative par rapport à un point de référence ou à une configuration particulière. L'énergie potentielle est stockée et peut être convertie en une autre forme d'énergie, généralement en énergie cinétique (mouvement) ou en énergie cinétique (vibration).

Energie élastique

L'énergie élastique est l'énergie stockée dans un corps lorsqu'il est déformé de manière élastique, c'est-à-dire lorsqu'il revient à sa forme initiale lorsque la force qui le déforme est retirée. La formule de l'énergie élastique dépend de la force exercée sur le corps et de la distance parcourue sous l'action de cette force. Pour un corps soumis à une force élastique, la formule de l'énergie élastique peut être écrite de la manière suivante : Énergie élastique = 1/2 * constante élastique * déplacement^2 Où "constante élastique" est une constante qui dépend du matériau du corps et de sa forme, et "déplacement" est la distance parcourue sous l'action de la force élastique. Il est important de noter que l'énergie élastique n'est pas une quantité absolue, mais plutôt une différence de quantité d'énergie entre deux positions. Par conséquent, il est nécessaire de choisir un niveau de référence pour déterminer l'énergie élastique d'un corps. Le plus souvent, le niveau de référence choisi est la position initiale du corps avant qu'il ne soit déformé, de sorte que l'énergie élastique de ce corps est égale à zéro.

Force centrifuge

La force centrifuge est une force apparente qui s'exerce sur un objet qui suit un mouvement circulaire uniforme. Elle apparaît comme s'il y avait une force qui pousse l'objet vers l'extérieur du cercle de mouvement. Plus la vitesse de rotation de l'objet ou plus la vitesse angulaire est importante, et plus la force centrifuge est élevée. Quand on se place sur l'extérieur d'un manège en rotation on a ainsi l'impression d'être poussé vers l'extérieur. Si on tourne sur soi-même, on a également l'impression que nos bras sont poussés vers l'extérieur. C'est l'utilisation de la force centrifuge qui permet de reproduire la gravité artificielle dans les vaisseaux interstellaires des films de science fiction. Si l'objet suit un mouvement circulaire uniforme, la force centrifuge est égale à : F = m*v*v/R où F est la force centrifuge dirigée vers l'extérieure v est la vitesse de l'objet R est le rayon du cercle décrit

Frottements (force de)

La force de frottement est une force qui s'oppose au mouvement d'un objet en contact avec une surface. Elle dépend de la nature des deux matériaux en contact et de la force appliquée sur l'objet. La force de frottement peut être soit statique (lorsqu'il s'oppose à un mouvement initial) ou dynamique (lorsqu'elle s'oppose à un mouvement en cours). La force de frottement se calcule par la formule suivante: Force de frottement = Force motrice - Force résultante

Fréquence des notes de musique

Une note de musique est un symbole qui indique la hauteur et la durée d'un son musical. Les notes de musique sont l'élément de base de la notation musicale et sont utilisées pour transcrire et communiquer la musique écrite aux musiciens. Chaque note de musique émet un son d'une fréquence particulière

Fréquence dominante

La fréquence dominante est la fréquence qui prédomine dans un son complexe en termes d'intensité ou d'amplitude. C'est la composante de fréquence qui est la plus prononcée et qui contribue le plus à la perception de la hauteur et du timbre du son.

Fréquence fondamentale

La fréquence fondamentale est la plus basse fréquence d'une onde sonore et détermine la hauteur perçue d'un son. C'est la première harmonique d'une série d'ondes et la base de tout son musical ou bruit complexe.

Gravitation (loi de)

La gravitation est une interaction physique fondamentale qui cause l'attraction des corps massifs. Cela se manifeste par la gravité qui retient les objets sur la Terre, ainsi que par les marées, les orbites planétaires et la forme sphérique de certains corps célestes. La théorie de la relativité générale d'Einstein est considérée comme la meilleure explication de la gravitation, considérant la gravitation comme la courbure de l'espace-temps causée par l'énergie de la matière. La loi de la gravitation de Newton est utilisée comme approximation dans les cas non relativistes. La force de gravitation qui s'exerce sur un corps dépend de la masse de ce corps et de la distance entre celui-ci et un autre corps massif. Selon la loi de gravitation universelle de Newton, la force gravitationnelle F est proportionnelle à la masse des corps et inversement proportionnelle au carré de la distance entre eux. Pour un système à deux corps, la formule de la loi de gravitation de Newton est : F = G * (m1 * m2) / d² où F est la force de gravitation, G est la constante gravitationnelle (6.67 x 10^-11 N (m/kg)²), m1 et m2 sont les masses des deux corps, et d est la distance entre eux. L'accélération de la pesanteur, noté g, est égale à g = G * m1 / d² et est exprimée en m/s². Sa valeur est environ de 9,81 m/s². La valeur de g dépend de l'altitude ou de la latitude.

Gyroscope

Le terme gyroscope vient des mots grecs gyros qui veut dire « cercle » et scope qui veut dire « observer ». Un gyroscope est un dispositif qui permet de mesurer la vitesse de rotation d'un objet par rapport à un référentiel fixe. Les gyroscopes sont utilisés pour la navigation maritime et aérienne pour aider les pilotes à conserver l'orientation dans l'espace des navires ou avions. Dans un smartphone, le gyroscope est utilisé conjointement à l'accéléromètre et le magnétomètre pour donner l'orientation précise du smartphone.

Hafele-Keating (Expérience de)

L'expérience de Hafele-Keating est un test expérimental de la relativité restreinte. Il a été réalisé en Octobre 1971 par Joseph Hafele et Richard Keating. Dans cette expérience, quatre horloges atomiques synchronisées furent embarquées pendant 632 heures dans des vols commerciaux et firent deux fois le tour du monde, une fois vers l'est et l'autre vers l'ouest. Comparées à l'arrivée avec une autre horloge atomique resté au sol, les horloges présentèrent effectivement le décalage temporel prévu par la théorie.

Inclinaison (de la terre)

La Terre tourne autour de son propre axe, qui est légèrement incliné par rapport au plan de l'orbite terrestre autour du Soleil. Cette inclinaison axiale est d'environ 23,5 degrés et est responsable des variations saisonnières sur Terre, car elle fait varier l'exposition des hémisphères au rayonnement solaire tout au long de l'année.

Intensité sonore

L'intensité sonore est une mesure de l'énergie acoustique d'un son. Plus l'intensité sonore est élevée, plus le son est fort. L'intensité sonore se note I et s'exprime en watt par mètre carré (W.m-2). L'intensité sonore dépends de plusieurs paramètres : 1. l'intensité sonore à l'émetteur 2. la distance du récepteur à la source sonore 3. la présence d'obstacles qui absorbent ou réfléchissent les ondes sonores On peut mesurer l'intensité sonore avec un sonomètre, comme l'application FizziQ, un appareil qui convertit l'énergie acoustique en un signal électrique mesurable.

Machine d'Atwood

La machine d'Atwood est un appareil expérimental utilisé pour étudier les principes de la mécanique classique, en particulier les lois de la conservation de l'énergie et de la quantité de mouvement. Il se compose de deux masses accrochées à une corde qui passe par un poulie. L'une des masses est fixe tandis que l'autre est libre de se déplacer. La machine d'Atwood sert à montrer comment l'énergie potentielle et l'énergie cinétique d'un système varient lorsque les masses sont en mouvement, et comment ces énergies sont reliées à la vitesse et à l'accélération. La formule utilisée pour calculer l'accélération de la machine est : a = (m1-m2)/(m1+m2)g, où m1 et m2 sont les masses des objets et g est l'accélération de la pesanteur. La machine d'Atwood a été inventée par le mathématicien et physicien anglais George Atwood au début du 18ème siècle. Il l'a utilisé pour étudier les principes de la mécanique newtonienne, qui décrivent comment les forces agissent sur les objets en mouvement. Il est devenu un outil de base pour l'enseignement de la physique en raison de sa simplicité et de sa capacité à montrer clairement les principes mécaniques en jeu.

Magnétomètre

Un magnétomètre est un appareil utilisé pour mesurer les champs magnétiques. Il existe plusieurs types de magnétomètres, chacun ayant des caractéristiques et des utilisations différentes. Les smartphones utilisent des magnétomètres à effet Hall, qui mesure la déviation d'un courant électrique qui traverse une plaque en présence d’un champ magnétique. Plus le champ magnétique est fort, plus le courant est dévié. Les utilisations courantes magnétomètre incluent : - la navigation terrestre et maritime en utilisant les champs magnétiques terrestres pour déterminer la direction - les études géologiques pour mesurer les champs magnétiques associés aux roches et aux minéraux - l'analyse des propriétés magnétiques des matériaux pour les applications industrielles telles que les moteurs électriques, les aimants permanents et les dispositifs de stockage de données - la recherche scientifique pour étudier les phénomènes magnétiques dans l'environnement naturel, comme les aurores boréales et les tempêtes solaires.

Micro:bit

Micro:bit est un ordinateur de poche programmable développé par une organisation à but non lucratif britannique appelée Micro:bit Educational Foundation, en collaboration avec des entreprises et des organisations gouvernementales. Il a été lancé en 2015 dans le but de fournir aux élèves un moyen abordable et accessible d'apprendre la programmation informatique et l'électronique. Le Micro:bit est un petit ordinateur qui mesure environ 4 cm x 5 cm et pèse moins de 50g. Il possède un processeur, une mémoire, des entrées/sorties numériques et analogiques, un accéléromètre, une boussole, une LED matrix, un bouton et une prise pour une pile. Il peut être programmé à l'aide d'un logiciel de développement intégré (IDE) en ligne ou via un ordinateur à l'aide de différents langages de programmation tels que Python, JavaScript et Microsoft Block. Il est conçu pour être utilisé dans un environnement d'apprentissage, mais peut également être utilisé pour de nombreux projets créatifs et personnels. Il est utilisé dans de nombreux domaines tels que la robotique, la domotique, les jeux, les projets artistiques, les projets de sciences et les projets d'Internet des objets. Micro:bit Educational Foundation a été crée en 2013, cette fondation a pour but de donner aux enfants et aux jeunes un accès à l'éducation en programmation et en technologie de l'information. En 2015, ils ont lancé un appel d'offres pour un ordinateur de poche abordable pour les écoles, qui a donné naissance au Micro:bit. Depuis son lancement, il a été distribué à plus de 10 millions d'élèves dans le monde entier.

Microphone

Un microphone est un appareil qui convertit les ondes sonores en signaux électriques. Il est utilisé pour enregistrer, amplifier ou transmettre la voix ou les sons à travers un système électronique. Il existe différents types de microphones mais de manière général un microphone reçoit une onde sonore et la transforment en un signal électrique en modifiant un paramètre physique (mouvement, champ, résonance) qui est ensuite converti en courant électrique. Les microphones sont utilisés dans une variété d'applications de la vie quotidienne et à permis l'essor de toute l'industrie de la musique et des télécommunication depuis son invention en 1876 par Alexander Graham Bell. Dans un smartphone il sert principalement pour la fonction de téléphone, pour la fonction vidéo et pour la fonction d'enregistrer de notes vocales. On peut également l'utiliser dans le cadre de l'expérimentation scientifique pour faire de nombreuses expériences sur le son et les onde sonores, comme la mesure de la vitesse du son, ou de la période d'un son pur, ou la visualisation du spectre sonore d'un son ou d'une note de musique.

Mouvement Rectiligne Uniforme (MRU)

Un mouvement rectiligne uniforme est un mouvement dans lequel un objet se déplace à une vitesse constante dans une direction droite. Il est caractérisé par une accélération nulle, c'est-à-dire que la vitesse de l'objet reste constante au cours du temps. L'évolution de la position d'un objet en mouvement rectiligne uniforme peut être décrite par une courbe linéaire. La vitesse moyenne d'un objet en mouvement rectiligne uniforme est égale à la distance parcourue divisée par le temps écoulé. La vitesse instantanée d'un objet en mouvement rectiligne uniforme est constante. L'accélération d'un objet en mouvement rectiligne uniforme est nulle.

Mouvement Rectiligne Uniformément Accéléré (MRUA)

Le mouvement rectiligne uniformément accéléré (MRUA) est le mouvement d’un mobile en ligne droite dont l’accélération est constante. Dans un MRUA, puisque l'accélération est constante, la variation de la vitesse est la même chaque seconde. Par contre, la variation de position est donc de plus en plus grande, puisqu'une plus grande distance est parcourue à chaque intervalle de temps. L'utilisation du terme rectiligne dans la définition du MRUA renvoie au mouvement en ligne droite. Lorsqu'un mouvement se déroule dans plus d'un axe (par exemple dans un mouvement de projectile), la décomposition de ce mouvement selon les différents axes en facilite l'analyse.

Mouvement circulaire uniforme

Un mouvement circulaire uniforme est un mouvement dans lequel un objet se déplace sur une circonférence à une vitesse constante. La direction et la vitesse de l'objet sont constamment orientées vers le centre de la circonférence. Par exemple la rotation d'une roue qui tourne à vitesse constante, le mouvement de la Terre autour du Soleil, le mouvement d'un manège de fête foraine, ou le mouvement d'une toupie qui tourne sur elle-même sont des mouvements circulaires uniformes.

Mélange de couleurs

L'addition des couleurs est un concept fondamental en théorie des couleurs, qui englobe le mélange des couleurs, la synthèse additive et soustractive, ainsi que la perception des couleurs.

Niels Bohr

L'histoire certainement apocryphe de Niels Bohr se jouant de son professeur de physique et démontrant son incroyable intelligence est célèbre pour montrer qu'il y a de multiples solutions pour résoudre un problème. Elle est romancée par Murray Gell-Mann dans son livre "Le quark et le jaguar" de la façon suivante : "J'ai reçu un coup de fil d'un collègue à propos d'un étudiant. Il estimait qu'il devait lui donner un zéro à une question de physique, alors que l'étudiant réclamait un 20. Le professeur et l'étudiant se mirent d'accord pour choisir un arbitre impartial et je fus choisi. Je lus la question de l'examen : Montrez comment il est possible de déterminer la hauteur d'un immeuble à l'aide d'un baromètre. L'étudiant avait répondu : On prend le baromètre en haut de l'immeuble, on lui attache une corde, on le fait glisser jusqu'au sol, ensuite on le remonte et on mesure la longueur de la corde. La longueur de la corde donne la hauteur de l'immeuble. L'étudiant avait raison vu qu'il avait répondu juste et complètement à la question. D'un autre côté, je ne pouvais pas lui mettre ses points : dans ce cas, il aurait reçu son diplôme de physique alors qu'il ne m'avait pas montré de connaissances en physique. J'ai proposé de donner une autre chance à l'étudiant en lui donnant six minutes pour répondre à la question avec l'avertissement que pour la réponse il devait utiliser ses connaissances en physique. Après cinq minutes, il n'avait encore rien écrit. Je lui ai demandé s'il voulait abandonner mais il répondit qu'il avait beaucoup de réponses pour ce problème et qu'il cherchait la meilleure d'entre elles. Je me suis excusé de l'avoir interrompu et lui ai demandé de continuer. Dans la minute qui suivit, il se hâta pour me répondre : — On place le baromètre à la hauteur du toit. On le laisse tomber en mesurant son temps de chute avec un chronomètre. Ensuite en utilisant la formule x = 1/2*g*t*t, on trouve la hauteur de l'immeuble. À ce moment, j'ai demandé à mon collègue s'il voulait abandonner. Il me répondit par l'affirmative et donna presque 20 à l'étudiant. En quittant son bureau, j'ai rappelé l'étudiant car il avait dit qu'il avait plusieurs solutions à ce problème. — Hé bien, dit-il, il y a plusieurs façons de calculer la hauteur d'un immeuble avec un baromètre. Par exemple, on le place dehors lorsqu'il y a du soleil. On mesure la hauteur du baromètre, la longueur de son ombre et la longueur de l'ombre de l'immeuble. Ensuite, avec un simple calcul de proportion, on trouve la hauteur de l'immeuble. — Bien, lui répondis-je, et les autres. — Il y a une méthode assez basique que vous allez apprécier. On monte les étages avec un baromètre et en même temps on marque la longueur du baromètre sur le mur. En comptant le nombre de traits, on a la hauteur de l'immeuble en longueur de baromètre. C'est une méthode très directe. Bien sûr, si vous voulez une méthode plus sophistiquée, vous pouvez pendre le baromètre à une corde, le faire balancer comme un pendule et déterminer la valeur de g au niveau de la rue et au niveau du toit. À partir de la différence de g la hauteur de l'immeuble peut être calculée. De la même façon, on l'attache à une grande corde et en étant sur le toit, on le laisse descendre jusqu'à peu près le niveau de la rue. On le fait balancer comme un pendule et on calcule la hauteur de l'immeuble à partir de la période des oscillations. Finalement, il conclut : — Il y a encore d'autres façons de résoudre ce problème. Probablement la meilleure est d'aller au sous-sol, frapper à la porte du concierge et lui dire : « J'ai pour vous un superbe baromètre si vous me dites quelle est la hauteur de l'immeuble. » J'ai ensuite demandé à l'étudiant s'il connaissait la réponse que j'attendais. Il a admis que oui mais qu'il en avait marre de l'université et des professeurs qui essayaient de lui apprendre comment il devait penser. »

Pendule

Le pendule est un outil scientifique qui a été utilisé pendant des siècles pour étudier les lois de la physique et de la mécanique. La caractéristique principale d'un pendule simple est que, pour de petits angles, la période des oscillations ne dépend que de la longueur du fil et de la gravité.

Pendule de Newton

Un pendule de Newton est un dispositif éducatif ou de démonstration scientifique composé de plusieurs billes suspendues par des fils ou des tiges. Lorsque les billes sont en équilibre, elles forment une chaîne droite. Lorsqu'on en fait bouger une, elle entre en collision avec les autres billes, ce qui provoque un transfert d'énergie d'une bille à l'autre. Cela entraîne des mouvements chaotiques des billes qui finissent par se stabiliser à nouveau dans une chaîne droite.

Pesanteur (accélération de la)

La pesanteur est la force qui attire tout corps massif l'un vers l'autre. C'est l'effet de la gravité, qui est la manifestation physique de l'interaction gravitationnelle entre les corps massifs. Elle s'exerce sur tous les objets, indépendamment de leur nature ou de leur composition, et est proportionnelle à la masse des corps impliqués et inversement proportionnelle au carré de la distance qui les sépare. La pesanteur est responsable de plusieurs phénomènes naturels, tels que la formation des étoiles et des planètes, la stabilité des orbites des corps célestes et l'évolution de la structure à grande échelle de l'Univers. L'accélération de la pesanteur, g, est l'accélération d'un corps en chute libre à proximité de la surface de la Terre. Sa valeur, au niveau de la mer, varie de 9,78 m/s² (à l'équateur) à 9,83 m/s² (aux pôles). En France, la valeur couramment utilisée est 9,81 m/s².

Physiologie humaine

La physiologie humaine est une branche de la biologie qui se concentre spécifiquement sur le fonctionnement du corps humain.

Pi (nombre)

Pi (π) est une constante mathématique définissant le rapport entre la circonférence d'un cercle et son diamètre. Autrement dit, si on divise la circonférence d'un cercle par son diamètre, on obtient toujours le même nombre, qui est approximativement égal à 3,14159.

Podomètre

Un podomètre est un dispositif utilisé pour mesurer le nombre de pas effectués lors d'une marche ou d'une course à pied. Il est généralement porté sur le corps, souvent attaché à une ceinture ou un bracelet, et utilise des capteurs pour détecter les mouvements et les vibrations qui se produisent lorsque vous marchez ou courez. Les données sont ensuite converties en pas. L'histoire des podomètres remonte à plusieurs siècles, où les gens ont utilisé des compteurs de pas pour mesurer la distance parcourue lors de voyages à pied. Les premiers podomètres modernes électroniques ont été développés dans les années 1960, et ont été utilisés principalement pour les études scientifiques sur l'activité physique. Avec l'avènement des technologies de l'information, les podomètres sont devenus plus accessibles et plus faciles à utiliser pour le grand public, et ont été intégrés dans des appareils électroniques tels que les téléphones portables, les montres intelligentes et les bracelets d'activité. Un exemple courant d'utilisation d'un podomètre est pour suivre l'activité physique, les utilisateurs peuvent fixer des objectifs quotidiens en termes de nombre de pas, et utiliser ces données pour évaluer leur forme physique et améliorer leur santé globale. Il peut également être utilisé en combinaison avec d'autres données, comme la distance parcourue et les calories brûlées pour suivre les progrès d'un programme de fitness. Les podomètres peuvent également être utilisés pour la recherche sur la santé, l'analyse de données sur la population et pour développer des programmes d'amélioration de la santé.

Propagation d'un signal sonore

La propagation d'un signal sonore fait référence au processus par lequel des ondes sonores se déplacent à travers un milieu, tel que l'air, l'eau ou les solides, depuis leur source jusqu'à un récepteur. Les ondes sonores sont des variations de pression qui se propagent en créant des compressi

Réduction de bruit active

Un casque à réduction de bruit active utilise des microphones pour capturer le bruit ambiant de l'environnement extérieur. Il utilise ensuite un processus appelé "annulation de bruit" pour générer un signal de bruit inverse, qui est combiné avec le signal audio entrant pour annuler les bruits indésirables.

Référentiel galiléen

Un référentiel galiléen est un référentiel dans lequel le principe d'inertie est vérifié, c'est-à-dire que tout corps ponctuel sur lequel ne s’exerce aucune force ou sur lequel la résultante des forces est nulle est en mouvement de translation rectiligne uniforme, ou au repos. L'histoire de la théorie galiléenne remonte au 17ème siècle, lorsque Galileo Galilei a commencé à étudier les mouvements des corps célestes en utilisant des instruments tels que la lunette astronomique. Il a découvert que les corps célestes suivaient des lois simples en matière de mouvement, indépendamment de leur position dans l'espace, et que ces lois étaient indépendantes de l'observateur. Ces découvertes ont conduit à la formulation de la première théorie moderne de la mécanique, connue sous le nom de "mécanique galiléenne" qui décrit comment les corps se déplacent sous l'effet de forces connues. Un exemple courant d'utilisation d'un référentiel galiléen est pour décrire les mouvements des corps célestes dans l'espace, tels que les satellites et les planètes. Il est également utilisé pour décrire les mouvements des objets sur Terre, tels que les véhicules terrestres et les avions. Il est important de noter que dans le contexte de la physique moderne, les référentiels galiléens ne sont plus considérés comme des référentiels absolus mais plutôt comme des référentiels approximatifs car ils ne tiennent pas compte de certaines effets relativistes.

Résonance (fréquence de)

La fréquence de résonance d'une cavité est la fréquence à laquelle une onde vibratoire peut s'amplifier considérablement à l'intérieur de la cavité. Cela se produit lorsque la fréquence de l'onde est en phase avec les réflexions internes de la cavité, créant ainsi une résonance. Cet effet s'appelle la résonance de Helmholtz. La fréquence de résonance dépend des dimensions et des caractéristiques acoustiques de la cavité. Pour certaines cavités on peut donner la formule analytique de la fréquence de résonance. Par exemple pour un tube fermé de longueur l et de rayon r, la fréquence de résonance f est : f = c/(4*(l+2a) avec a = 0,62*R

Saisons

Une saison est une période de l'année caractérisée par des conditions climatiques et météorologiques spécifiques, influencées principalement par l'inclinaison axiale de la Terre et sa révolution autour du Soleil. Les saisons affectent les températures, les précipitations, les heures d'ensoleillement et les phénomènes naturels tels que la croissance des plantes et le comportement des animaux.

Son complexe

Un son complexe est un son qui est produit par une combinaison de plusieurs fréquences distinctes. La plupart des sons que nous entendons sont des sons complexes, tels que la voix humaine, les instruments de musique, les moteurs, les animaux, etc. Bien que les notes de musique soient en théorie des sons purs, les instruments créent des sons complexes du fait de la résonance des instruments qui génèrent ce que l'on appelle des harmoniques. Le son particulier de chaque instrument s'appelle le timbre.

Son harmonique

Un son harmonique est un son qui a une fréquence qui est un multiple entier de la fréquence fondamentale d'un son. Par exemple, si la fréquence fondamentale d'un son est de 100 Hz, alors les fréquences de 200 Hz, 300 Hz, 400 Hz, etc. seraient des harmoniques de ce son.

Son pur

Un son pur est un son qui est produit par une seule fréquence, sans aucune modulation ou combinaison avec d'autres fréquences. Ce son peut être produit par une source sonore simple, comme une flûte ou une corde de violon, ou par un générateur électronique de sons purs.

Théodolite

Un théodolite est un instrument de mesure utilisé pour mesurer les angles horizontaux et verticaux. Il est principalement utilisé en topographie, en génie civil, en construction et en géodésie pour mesurer les angles d'inclinaison et les distances horizontales et verticales. Le théodolite de l'application FizziQ permet de mesurer des angles sur le plan vertical par rapport à l'horizontal, et également de mesurer l'angle d'un point visé avec l'appareil photo et le nord. Cet outil est utilisé pour réaliser des mesures de triangulation et de hauteur.

Timbre

Le timbre d'un instrument de musique est la qualité distinctive de son son, qui le différencie des autres instruments. Cela inclut les caractéristiques comme la hauteur, l'intensité, la durée et le spectre (les fréquences composant le son). Par exemple, le timbre d'un violon est différent du timbre d'un saxophone, même s'ils jouent la même note à la même hauteur.

Triangulation

La triangulation est une méthode utilisée pour déterminer la position d'un objet ou d'un point dans l'espace en utilisant des mesures de distance ou des angles par rapport à deux ou plusieurs points de référence connus. Il existe plusieurs techniques de triangulation, la plus utilisée est la méthode de la triangulation à partir de mesures angulaires qui consiste à déterminer la position d'un objet en utilisant des mesures d'angles formés par des lignes reliant l'objet à deux ou plusieurs points de référence connus.

Vitesse du son

La vitesse du son, également appelée vitesse acoustique, est la vitesse à laquelle les ondes sonores traversent un milieu. Les ondes sonores sont des ondes mécaniques qui transfèrent de l'énergie d'un point à un autre en comprimant et décompressant les molécules du milieu. La vitesse du son dépend de divers facteurs tels que la température, la pression et la densité du milieu.
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