L'élève découvre le phénomène d'apesanteur en utilisant l'accéléromètre du smartphone. En posant le téléphone sur une table, il constate que l'accélération absolue vaut 9,80 m/s². En lançant délicatement le smartphone au-dessus d'un matelas tout en enregistrant l'accélération, il observe que pendant toute la phase de vol libre, l'accélération mesurée est nulle. Cette expérience reproduit le principe des vols Zéro G utilisés pour entraîner les astronautes et illustre le principe d'équivalence d'Einstein.

Les élèves explorent les concepts fondamentaux de la musique et de l'acoustique en utilisant des tubes en plastique et de l'eau. En groupes, ils expérimentent avec la hauteur des notes en ajoutant ou enlevant de l'eau dans les tubes, puis identifient les notes produites grâce à l'instrument de mesure Notes et au synthétiseur Flûte de FizziQ Junior. Ils découvrent le lien entre la longueur de la colonne d'air et la fréquence du son produit.

L'élève tourne sur lui-même en tenant le smartphone vertical à bout de bras et enregistre l'accélération selon l'axe X avec FizziQ. En chronométrant le temps nécessaire pour effectuer trois tours, il calcule la vitesse angulaire ω, puis compare la valeur théorique a = ω²·R avec la moyenne de l'accélération mesurée. Cette expérience permet de vérifier expérimentalement la loi de l'accélération centripète et d'en comprendre les paramètres.

L'élève utilise la simulation Ondes sur un lac de FizziQ Web pour observer la propagation d'ondes circulaires. En fixant la vitesse de propagation et en faisant varier la fréquence, il mesure la distance entre deux crêtes successives (longueur d'onde λ). Il trace λ en fonction de 1/f et vérifie que la courbe est une droite de pente v, confirmant la relation v = λ × f.

L'élève utilise la simulation Gaz parfaits de FizziQ Web en maintenant la température constante. Il déplace lentement le piston pour faire varier le volume du gaz, tout en enregistrant simultanément la pression et le volume. Il trace P en fonction de V (hyperbole), puis P en fonction de 1/V (droite), et vérifie que le produit PV reste constant : c'est la loi de Boyle-Mariotte.

L'élève utilise la simulation Pendule de FizziQ Web pour mesurer la période des oscillations en faisant varier la longueur du fil, puis l'angle initial. Il vérifie que T ne dépend pas de l'amplitude (petits angles), trace T² en fonction de L pour découvrir la relation T = 2π√(L/g), et explore la limite de l'approximation des petits angles pour les grands écarts.

L'élève réalise des tirs dans la simulation Balistique de FizziQ Web, d'abord sans résistance de l'air puis avec, en gardant les mêmes paramètres (angle, vitesse). Il compare les trajectoires superposées et mesure les portées. Il observe que l'air réduit la portée, brise la symétrie de la parabole et modifie l'angle optimal. Il explore ensuite l'effet de la masse sur la trajectoire en présence d'air.

L'élève utilise la simulation Oscillateur à ressort de FizziQ Web pour mesurer la période des oscillations en faisant varier systématiquement la masse (à raideur fixe) puis la raideur (à masse fixe). Il trace T en fonction de m et T en fonction de k, puis T² en fonction de m pour vérifier la proportionnalité. Il découvre la relation T = 2π√(m/k) et la vérifie quantitativement.

L'élève utilise la simulation Centrifugeuse de FizziQ Web pour mesurer l'accélération centripète en faisant varier la vitesse de rotation (à rayon fixe) puis le rayon (à vitesse fixe). Il enregistre les données, trace a en fonction de ω² et a en fonction de r, et vérifie la relation a = ω²r. Il détermine les conditions pour atteindre différents facteurs g et discute les limites physiologiques du corps humain.

L'élève place deux sondes de température reliées au boîtier FizziQ Connect à deux hauteurs dans un bécher rempli d'eau. Un thermoplongeur chauffe l'eau par le bas. L'enregistrement en continu montre que le capteur du haut se réchauffe plus vite que celui du bas (convection ascendante). Au frémissement, les températures commencent à s'homogénéiser. À l'ébullition, elles s'égalisent. L'expérience peut être complétée par une observation en thermographie infrarouge.

L'élève utilise un pyromètre simplifié (cylindre métallique noirci dans une enceinte isolante) relié à une sonde de température FizziQ Connect. Il mesure l'échauffement du cylindre exposé au soleil à différents moments de la journée, calcule l'éclairement au sol, puis applique la méthode de Bouguer (tracé de log E en fonction de 1/cos z) pour déterminer l'éclairement hors atmosphère. Il peut ensuite estimer la température de surface du Soleil à l'aide de la loi de Stefan-Boltzmann.

L'élève place une bougie chauffe-plat dans une enceinte hermétique équipée des capteurs O₂ et SCD40 reliés au boîtier FizziQ Connect. Il relève les concentrations initiales en O₂ et CO₂, allume la bougie, ferme l'enceinte et enregistre l'évolution des concentrations jusqu'à l'extinction de la flamme. Il observe la diminution de l'O₂ et l'augmentation simultanée du CO₂, mettant en évidence une transformation chimique avec consommation de réactifs et formation de produits.

L'élève place des végétaux fraîchement coupés dans une enceinte hermétique équipée d'un boîtier FizziQ Connect et de capteurs O₂ et SCD40. Il enregistre les concentrations de CO₂ et d'O₂ pendant 10 minutes à la lumière du jour, puis recouvre l'enceinte d'un tissu opaque pour 10 minutes supplémentaires. Il observe un changement de pente très net de la concentration en CO₂ lors du passage à l'obscurité, mettant en évidence le basculement de la photosynthèse vers la respiration cellulaire.

L'élève choisit un facteur à tester (intensité lumineuse, couleur de la lumière, température ou type de végétal) et conçoit un protocole pour en étudier l'influence sur la photosynthèse. Il réalise plusieurs séries de mesures de la concentration en CO₂ avec le capteur SCD40 de FizziQ Connect, en faisant varier le facteur choisi tout en gardant les autres constants. En comparant les pentes de diminution du CO₂ dans chaque condition, il quantifie l'influence du facteur étudié.

L'élève place son smartphone sous une source lumineuse constante et mesure l'éclairement avec le luxmètre de FizziQ. Il ajoute des feuilles de papier calque une par une sur le capteur et enregistre la luminosité après chaque ajout. En traçant la transmission en fonction du nombre de feuilles, il observe une décroissance exponentielle. Le tracé de ln(T) en fonction de N donne une droite, confirmant la loi de Beer-Lambert.

L'élève utilise un premier smartphone comme générateur de lumière colorée (écran affiché en rouge, vert, bleu ou combinaisons) et un second comme détecteur de couleur via la caméra de FizziQ. Il vérifie les règles de la synthèse additive en mesurant les composantes RGB détectées pour chaque couleur affichée. En bonus, il observe comment des objets colorés changent d'apparence sous éclairage monochromatique.

L'élève entre dans un ascenseur avec son smartphone et enregistre les variations de pression atmosphérique pendant le trajet. FizziQ convertit ces variations en altitude grâce à la formule barométrique, puis calcule la vitesse et l'accélération par dérivation numérique. L'élève identifie les phases d'accélération, de vitesse constante et de freinage sur les graphiques. Il découvre ainsi la cinématique d'un mouvement réel et la relation entre pression et altitude.

L'élève place son smartphone sur un plan incliné à différents angles et mesure les composantes de la force gravitationnelle avec l'accéléromètre. En traçant la composante parallèle en fonction de sin θ et la composante perpendiculaire en fonction de cos θ, il vérifie les relations trigonométriques de décomposition du poids. Il détermine aussi le coefficient de frottement statique en mesurant l'angle critique de glissement. L'expérience relie concrètement trigonométrie et forces.

L'élève place un petit plateau d'eau colorée sur un haut-parleur alimenté par le générateur de fréquences de FizziQ. En balayant les fréquences de 20 à 200 Hz, il observe l'apparition d'ondes stationnaires spectaculaires à la surface du liquide à certaines fréquences de résonance. Il photographie les motifs géométriques obtenus, mesure les longueurs d'onde et explore le comportement fascinant d'un fluide non-newtonien (mélange fécule-eau). L'expérience illustre les concepts d'ondes stationnaires et de résonance.

L'élève place son smartphone sur un chariot relié par une ficelle à une masse suspendue via une poulie. En lâchant la masse, le chariot accélère et l'accéléromètre mesure l'accélération du mouvement. L'élève compare la valeur mesurée à la valeur théorique a = m₁g / (m₁ + m₂) et répète l'expérience avec différentes masses pour tracer a en fonction de m₁. L'expérience vérifie quantitativement la deuxième loi de Newton.

L'élève utilise l'accéléromètre de FizziQ pour comparer trois situations : smartphone immobile sur une table, smartphone en mouvement rectiligne uniforme, et smartphone en accélération verticale. Il constate que l'accéléromètre ne distingue pas entre gravité et accélération, reproduisant ainsi l'expérience de pensée de l'ascenseur d'Einstein qui fonde la relativité générale.

Les élèves utilisent l'éphéméride Soleil-Lune de FizziQ Junior pour rechercher les heures de lever et de coucher du soleil à différentes dates de l'année. Répartis en quatre groupes représentant chacun une saison, ils collectent et comparent les données pour observer les variations de la durée du jour. Ils découvrent ainsi le lien entre l'inclinaison de l'axe terrestre, les saisons et la durée d'ensoleillement, et discutent de l'impact de ces variations sur l'agriculture et les écosystèmes.

Les élèves mesurent la hauteur du soleil dans le ciel à l'aide de l'inclinaison verticale de la tablette et comparent leurs mesures avec les données de l'éphéméride Soleil-Lune de FizziQ Junior. En explorant différentes dates de l'année, ils déterminent quand le soleil est le plus haut et le plus bas dans le ciel, découvrent le décalage entre l'heure solaire et l'heure légale, et relient ces observations aux saisons et à l'inclinaison de l'axe terrestre.

L'élève importe un enregistrement de chant d'oiseau dans FizziQ Web et utilise le spectrogramme (parfois appelé sonogramme) pour visualiser les fréquences et la structure temporelle du chant. Il identifie les séquences sonores, mesure leur durée et leur périodicité, et détermine la gamme de fréquences utilisée par l'espèce. En comparant les spectrogrammes de deux espèces différentes, il comprend comment la signature spectrale permet d'identifier un oiseau par son chant, à la manière des algorithmes de reconnaissance utilisés par les applications comme Merlin ou BirdNET.

L'élève place des flotteurs à différentes distances de la source dans la simulation Ondes sur un lac de FizziQ Web. Il enregistre le mouvement vertical de chaque flotteur et mesure l'amplitude des oscillations. En traçant l'amplitude en fonction de la distance, il observe la décroissance et vérifie qu'elle suit une loi en 1/√r pour une onde circulaire en 2D.

L'élève utilise la simulation Gaz parfaits de FizziQ Web en gardant le piston fixe (volume constant). Il fait varier lentement la température et enregistre simultanément la pression et la température. Le graphique P(T) est une droite, confirmant la proportionnalité. L'extrapolation de cette droite vers P = 0 donne une estimation du zéro absolu (-273°C).

L'élève utilise la simulation Balistique de FizziQ Web pour tirer des projectiles à différents angles tout en gardant la même vitesse initiale. Il enregistre la portée pour chaque angle (de 10° à 80° par pas de 10°), trace le graphique portée en fonction de l'angle, et découvre que le maximum se situe à 45°. Il observe également la symétrie : des angles complémentaires donnent la même portée.

L'élève utilise la simulation Plan incliné de FizziQ Web pour enregistrer la position d'une balle en fonction du temps pour différents angles. Il vérifie que la distance est proportionnelle à t² (mouvement uniformément accéléré). En mesurant l'accélération pour chaque angle, il trace a en fonction de sin(α) et vérifie la proportionnalité, avec g comme constante de proportionnalité.

L'élève utilise la simulation Oscillateur à ressort de FizziQ Web en fixant la masse et la raideur, puis en augmentant progressivement l'amortissement. Il observe et enregistre la courbe position-temps pour chaque valeur d'amortissement. Il identifie les trois régimes (pseudo-périodique, critique, apériodique) et cherche la valeur critique d'amortissement qui sépare les régimes oscillant et non oscillant.

L'élève dispose trois boîtiers FizziQ Connect avec capteurs SCD40 à trois hauteurs sous une grande cloche en verre contenant une bougie. Après allumage, il enregistre simultanément la concentration en CO₂ et la température à chaque niveau. Le capteur du haut détecte en premier l'augmentation de CO₂ et de température, suivi du capteur du milieu puis de celui du bas, mettant en évidence la convection ascendante des gaz chauds.

L'élève prépare deux enceintes identiques : l'une avec du soda fraîchement ouvert (qui dégage du CO₂), l'autre avec le même soda dégazé la veille. Chaque enceinte est équipée d'un capteur SCD40 de FizziQ Connect. Les deux enceintes sont placées côte à côte sous une lampe. On observe que l'enceinte enrichie en CO₂ se réchauffe légèrement plus, permettant de discuter les mécanismes de l'effet de serre et les limites de la modélisation.

L'élève place un calorimètre rempli d'eau bouillante sur une mini-balance reliée au boîtier FizziQ Connect. Un thermoplongeur de puissance connue maintient l'ébullition. FizziQ enregistre en continu la masse d'eau restante. La décroissance linéaire de la masse montre que la vitesse d'évaporation est constante. En calculant l'énergie fournie (E = P × Δt) et la masse évaporée (Δm), l'élève détermine l'énergie massique de vaporisation L_vap = E / Δm et la compare avec la valeur théorique de 2,26 × 10⁶ J/kg.

L'élève réalise plusieurs combustions d'une bougie chauffe-plat dans une enceinte hermétique équipée des capteurs O₂ et SCD40 de FizziQ Connect. Pour chaque essai, il relève les concentrations initiales et finales en O₂ et CO₂, calcule les variations ΔC(O₂) et ΔC(CO₂), puis détermine le rapport expérimental n_exp = -ΔC(O₂) × 10⁴ / ΔC(CO₂). En comparant la moyenne des rapports expérimentaux avec la valeur théorique n_att = 38/25 = 1,52, il vérifie la stœchiométrie et discute les écarts liés à la combustion incomplète.

L'élève place un morceau de viande de bœuf dans une enceinte hermétique de volume limité, équipée d'un boîtier FizziQ Connect avec capteurs O₂ et SCD40. Il enregistre simultanément la concentration en CO₂, le taux d'humidité et la concentration en O₂. On observe une nette augmentation du taux d'humidité et de la concentration en CO₂ dès la fermeture de l'enceinte, ainsi qu'une légère diminution de l'O₂, mettant en évidence la respiration cellulaire des cellules musculaires.

L'élève place des aimants à intervalles réguliers le long d'un parcours rectiligne, puis fixe son smartphone sur un objet mobile (train jouet, chariot). En enregistrant le champ magnétique avec FizziQ, il observe des pics nets correspondant au passage devant chaque aimant. À partir des intervalles de temps entre les pics et de la distance connue entre les aimants, il calcule la vitesse moyenne dans chaque intervalle et trace le graphique vitesse-temps.

L'élève place son smartphone dans un bocal hermétique et enregistre la pression avec le baromètre de FizziQ. En soumettant le bocal à des changements de température (congélateur, eau tiède), il observe les variations de pression. Le tracé de P en fonction de T (en kelvin) donne une droite confirmant la loi de Gay-Lussac. L'extrapolation de cette droite permet d'estimer le zéro absolu.

L'élève fixe son smartphone à un ressort suspendu, le fait osciller verticalement et enregistre l'accélération avec FizziQ. En mesurant la période d'oscillation et en connaissant la masse du téléphone, il calcule la constante de raideur du ressort grâce à la relation T = 2π√(m/k). L'expérience est répétée avec différentes masses pour vérifier la cohérence du résultat. L'élève découvre ainsi le mouvement harmonique simple et la loi de Hooke de manière quantitative.

L'élève laisse tomber une balle sur une surface dure à côté du smartphone qui enregistre le niveau sonore. Chaque rebond produit un pic sonore clairement identifiable. En mesurant les intervalles de temps entre les rebonds successifs, l'élève calcule la hauteur atteinte après chaque rebond et le coefficient de restitution. Il vérifie que ce coefficient reste constant et compare différentes balles. L'expérience illustre la conservation (partielle) de l'énergie lors de collisions inélastiques.

L'élève enregistre simultanément les forces G, la vitesse angulaire et la pression atmosphérique pendant un tour de manège dans un parc d'attractions. De retour en classe, il analyse les données pour identifier les phases d'accélération, les moments d'apesanteur et les forces centripètes dans les boucles et virages. Le profil d'altitude est reconstruit à partir du baromètre. L'élève vérifie la conservation de l'énergie mécanique et calcule les rayons de courbure du parcours.

L'élève fixe son smartphone sur un cylindre et le laisse rouler sur un plan incliné. Le gyroscope mesure la vitesse angulaire tandis que l'accéléromètre enregistre l'accélération linéaire. En comparant l'accélération mesurée avec la valeur théorique g sin θ, l'élève détermine le moment d'inertie du cylindre et vérifie la condition de roulement sans glissement (v = Rω). L'expérience illustre la répartition de l'énergie entre translation et rotation.

L'élève construit une clepsydre à partir d'une bouteille en plastique percée et mesure en temps réel la masse d'eau qui s'écoule à l'aide de la balance connectée FizziQ. Il observe que le débit diminue au cours du temps et que la courbe masse-temps n'est pas linéaire. En modélisant cette courbe, il découvre le théorème de Torricelli et comprend pourquoi les horloges à eau anciennes nécessitaient des formes de récipients spéciales pour mesurer le temps uniformément.

L'élève compare un chronomètre manuel et un chronomètre acoustique de FizziQ pour mesurer son temps de réaction à un stimulus sonore. En répétant l'expérience les yeux ouverts puis fermés, il étudie l'influence de la modalité sensorielle sur la vitesse de réponse. L'analyse statistique des résultats permet de caractériser la variabilité du temps de réaction et de comprendre les mécanismes du système nerveux.

L'élève mesure l'accélération absolue d'un smartphone immobile pendant 20 secondes, puis étudie la dispersion des valeurs obtenues à l'aide des outils statistiques de FizziQ. En calculant la moyenne, l'écart-type et en observant l'histogramme des mesures, il évalue la précision du capteur et découvre les concepts fondamentaux de métrologie et d'incertitude de mesure.