Reflets de la Physique n°59 sep/oct/nov 2018
Reflets de la Physique n°59 sep/oct/nov 2018
  • Prix facial : gratuit

  • Parution : n°59 de sep/oct/nov 2018

  • Périodicité : bimestriel

  • Editeur : Société Française de Physique

  • Format : (210 x 297) mm

  • Nombre de pages : 48

  • Taille du fichier PDF : 6 Mo

  • Dans ce numéro : des gouttes qui s'éclatent.

  • Prix de vente (PDF) : gratuit

Dans ce numéro...
< Pages précédentes
Pages : 38 - 39  |  Aller à la page   OK
Pages suivantes >
38 39
Alexander Blaikley (1816-1903) 2. Michael Faraday à la Royal Institution en 1856. 3. Wolfgang Pauli et Niels Bohr dans l’observation attentive d’une toupie tippe-top qui, quelques instants plus tard, se retournera sur la tige qui a servi à la mettre en rotation (Lund, Suède, juillet 1954) (Wikimedia commons). » > Le Palais de la découverte Un nouveau style de musée voit le jour en 1937 sous l’égide de Jean Perrin (le père du CNRS, créé dans le même temps), où l’on ne met plus en avant les objets mais les concepts. L’originalité de cette institution est de reproduire des expériences de recherche à l’aide de médiateurs ayant une formation scientifique suffisante. Ce modèle original sera appliqué dans de nombreux grands musées de science actuels, en particulier le célèbre Exploratorium de San Francisco, fondé par Franck Oppenheimer (le frère du « père » de la bombe atomique). Naturellement, ces médiateurs, en reproduisant les outils et les gestes du chercheur, sont les acteurs de leçons expérimentales ; ils proposent une démarche inductive et y introduisent une part de spectacle, mettant souvent en avant des effets contre-intuitifs. Ces présentations expérimentales au Palais de la découverte sont aussi l’objet du programme « un chercheur, une manip », mis en place il y a une douzaine d’années, qui propose un temps d’échange direct entre un chercheur, présent pour un temps limité, et le visiteur de passage. Les leçons à la Royal Institution La présentation d’expériences devant le public ne constitue cependant pas une nouveauté introduite par le Palais de la découverte à Paris. La Royal Institution, 38 Reflets de la Physique n°59 Erik Gustafson Société savante pour la diffusion de la recherche créée à Londres en 1799, est marquée par la place occupée par Michael Faraday, qui y poursuit aussi sa recherche. Il animera les «Christmas Lectures» avec des audiences de niveaux variés, et tout particulièrement des jeunes [5], dans une ambiance évoquant parfois celle d’un cirque (fig. 2). Il fera luimême près de vingt présentations, comme une série sur la flamme d’une chandelle [6]. Les plus grands scientifiques des 19 e et 20 e siècles (près de vingt prix Nobel) se plieront à la règle de leçons construites autour d’expériences présentées en direct de façon théâtrale et destinées à un large public. Ces conférences sont aujourd’hui diffusées par la BBC et disponibles dans leur totalité [7]. Les conférences expérimentales à l’École supérieure de physique et chimie industrielles de la ville de Paris (ESPCI) L’expérience des leçons de la Royal Institution incitera Pierre-Gilles de Gennes à proposer à Dominique Bonnin, enseignant à l’ESPCI, un défi de taille  : organiser des conférences expérimentales mensuelles sur le modèle britannique. Dominique consacrera pendant une dizaine d’années beaucoup d’énergie à la tenue de ces conférences dans le cadre de l’Espace des Sciences (qui porte désormais le nom de l’illustre directeur de l’ESPCI). L’organisation sera reprise plus tard par l’un d’entre nous, José Bico. Les premières conférences au printemps 2003 connaissent un succès immédiat  : Chimie et biologie de la beauté par Patricia Pineau de l’Oréal, puis Protection des récoltes par Vance Bergeron et David Quéré, témoignent de la diversité souhaitée des thèmes et des contributeurs. De nombreux secteurs ont été illustrés au cours de quelques 130 conférences proposées jusqu’à ce jour. Si la physique et la chimie des interfaces, la matière en grains ou la mécanique des structures sont plus représentées que la biologie, certains conférenciers talentueux n’ont pas hésité à manipuler en direct des molécules d’ADN (Vincent Croquette) ou des poissons-zèbres (Claire Wyart et Lydia Djenoune) ! Les habitués, tout comme les visiteurs occasionnels, sont unanimes  : l’originalité de ces conférences tient à leur articulation autour d’expériences réalisées sur place. Cet exercice s’apparente parfois à de la haute voltige lorsqu’il s’agit par exemple de réaliser une aurore polaire sur scène (par Laurent Lamy), pour le plus grand émerveillement des spectateurs. Nous donnons dans l’encadré 1, à titre indicatif de la diversité des thèmes, la liste des leçons présentées et prévues depuis février 2018. Si la physique occupe une place de choix dans ces exposés, on note une grande variété de thèmes avec des présentations où les sens sont sollicités. Ces présentations sont souvent faites à
plusieurs, ce qui permet de préparer des expériences en parallèle avec l’exposé. Mais elles permettent aussi un côté plus « spectacle » avec des dialogues, se rapprochant parfois du théâtre ou du cirque, comme on avait pu le voir à la Royal Institution qui n’hésitait pas à recourir à des costumes et à une mise en scène. Les 130 conférences données depuis leur création, toutes filmées par une équipe professionnelle, sont accessibles en ligne sur le site www.espgg.org/Les-conferences-experimentales ainsi que, pour un grand nombre d’entre elles, sur la chaîne Canal-U, la vidéothèque numérique de l’enseignement supérieur www.canal-u.tv/producteurs/espci_paristech/les_conferencesexperimentales_de_l À titre d’exemple, en 2017, les conférences de l’Espace des Sciences Pierre-Gilles de Gennes (ESPGG) diffusées sur Canal-U ont reçu plus de 40 000 visites. Les enquêtes sur le public montrent trois catégories d’importance comparable  : un grand public cultivé et curieux, des enseignants, et un public de chercheurs plus jeunes ne recherchant pas nécessairement sa propre discipline. Le public apprécie particulièrement les expériences en direct, ainsi que le fait que les conférenciers sont très souvent les auteurs de ces expériences. Jouons avec la physique (R. Lehoucq) Les conférences expérimentales font parfois appel à un délicat équipement de recherche. Au contraire, un ensemble d’expériences simples et ludiques peut servir à illustrer des phénomènes physiques très divers. Michel Courty et Édouard Kierlik, en décembre 2017, ont ainsi montré comment une caméra infrarouge permet de visualiser les échanges thermiques de la vie de tous les jours. À l’image de Niels Bohr et Wolfgang Pauli en pleine admiration devant une toupie « tippe-top » (fig. 3), une manipulation de jouets simples faite dans une conférence expérimentale en mars 2017 par Roland Lehoucq a permis d’illustrer les lois de la mécanique. Dans les encadrés 2 et 3, nous présentons des expériences tirées de ce dernier exposé, qui mettent en avant leur côté étonnant, voire contre-intuitif, qui semble déjouer la loi universelle de chute des corps ! » > Les conférences données et prévues depuis février 2018 Science et société Lundi 12 février Imagerie de vaisseaux rétiniens Michel Paques, Serge Meimon, Michael Atlan et Kate GrieveLundi 12 mars Les maths dans les musiques actuelles Moreno Andreatta Lundi 9 avril La physique du tricot Samuel Poincloux et Frédéric Léchenault Lundi 14 mai Tempête dans un verre d’eau (savonneuse) José Bico, Étienne Reyssat et Benoît Roman Lundi 4 juin Oh hisse ! (fonctionnement du muscle et du système nerveux) Caroline Cohen, Christophe Clanet et Vance Bergeron Lundi 10 septembre Le son de l’interaction  : la musique peut-elle exprimer les relations humaines ? Louise Goupil, Clément Canonne et Jean-Julien Aucouturier Lundi 15 octobre Quand deux plaques tectoniques se rencontrent  : de la friction dans un vieux couple Lucile Bruhat et Jean-Arthur Olive Lundi 12 novembre La physique du chant Michèle Castellengo Lundi 10 décembre La friction granulaire ou comment bâtir sur du sable Axelle Amon et Jérôme Crassous Tomber moins vite que la gravité Un objet en chute libre tombe avec une accélération égale à celle de la pesanteur locale. Ce fait bien connu n’est en fait valable que si les frottements de l’air sont négligeables. Dans le cas contraire, l’objet atteint une vitesse limite et son accélération tend à s’annuler. Il est donc possible de tomber moins vite que la gravité. Mais dans la chute libre, notre œil ne voit guère comment la variation d’énergie potentielle se répartit entre augmentation de l’énergie cinétique et compensation de l’énergie dissipée par les frottements. Une manière de « voir » cette répartition consiste à observer la chute d’un yo-yo. Considéré comme un des plus anciens jouets du monde avec la toupie et les osselets, le yo-yo est constitué de deux hémisphères aplatis, réunis par un axe autour duquel s’enroule une ficelle dont l’extrémité s’attache à un doigt. Le jeu consiste à lancer le yo-yo et à le ramener continûment de bas en haut. L’état du yo-yo est spécifié par la distance verticale qu’il a parcourue depuis le lâcher et par l’angle dont il a tourné sur lui-même. Bien sûr les variations de ces deux coordonnées sont liées, car le yo-yo doit tourner pour dérouler la ficelle et se déplacer verticalement. Le problème de sa chute n’a donc qu’un seul degré de liberté. Si l’on néglige les frottements, aucune hésitation, son mouvement peut s’étudier grâce à la conservation de son énergie mécanique totale. L’énergie potentielle de pesanteur est transformée en énergie cinétique de chute et en énergie de rotation. Cette dernière différencie la chute du yo-yo de la chute libre et vient grever son énergie cinétique de chute. Le yo-yo descend donc plus lentement que s’il était en chute libre, et l’œil voit clairement que l’énergie cinétique manquante est passée dans la rotation. Le rayon du moyeu du yo-yo varie en fonction de la hauteur de chute, car la ficelle n’est pas infiniment fine. Au début de la chute, ce rayon est grand car la ficelle est totalement enroulée  : le yo-yo réel tourne donc moins vite qu’un yo-yo « idéal » dont la ficelle serait infiniment fine. La fraction d’énergie qui passe sous forme d’énergie cinétique de rotation est d’autant plus faible que la ficelle est épaisse (ou que le moment d’inertie du yo-yo est petit). Un yo-yo réel tombe ainsi plus vite que ne le ferait le yo-yo idéal. encadré 1 encadré 2 Reflets de la Physique n°59 39



Autres parutions de ce magazine  voir tous les numéros


Liens vers cette page
Couverture seule :


Couverture avec texte parution au-dessus :


Couverture avec texte parution en dessous :


Reflets de la Physique numéro 59 sep/oct/nov 2018 Page 1Reflets de la Physique numéro 59 sep/oct/nov 2018 Page 2-3Reflets de la Physique numéro 59 sep/oct/nov 2018 Page 4-5Reflets de la Physique numéro 59 sep/oct/nov 2018 Page 6-7Reflets de la Physique numéro 59 sep/oct/nov 2018 Page 8-9Reflets de la Physique numéro 59 sep/oct/nov 2018 Page 10-11Reflets de la Physique numéro 59 sep/oct/nov 2018 Page 12-13Reflets de la Physique numéro 59 sep/oct/nov 2018 Page 14-15Reflets de la Physique numéro 59 sep/oct/nov 2018 Page 16-17Reflets de la Physique numéro 59 sep/oct/nov 2018 Page 18-19Reflets de la Physique numéro 59 sep/oct/nov 2018 Page 20-21Reflets de la Physique numéro 59 sep/oct/nov 2018 Page 22-23Reflets de la Physique numéro 59 sep/oct/nov 2018 Page 24-25Reflets de la Physique numéro 59 sep/oct/nov 2018 Page 26-27Reflets de la Physique numéro 59 sep/oct/nov 2018 Page 28-29Reflets de la Physique numéro 59 sep/oct/nov 2018 Page 30-31Reflets de la Physique numéro 59 sep/oct/nov 2018 Page 32-33Reflets de la Physique numéro 59 sep/oct/nov 2018 Page 34-35Reflets de la Physique numéro 59 sep/oct/nov 2018 Page 36-37Reflets de la Physique numéro 59 sep/oct/nov 2018 Page 38-39Reflets de la Physique numéro 59 sep/oct/nov 2018 Page 40-41Reflets de la Physique numéro 59 sep/oct/nov 2018 Page 42-43Reflets de la Physique numéro 59 sep/oct/nov 2018 Page 44-45Reflets de la Physique numéro 59 sep/oct/nov 2018 Page 46-47Reflets de la Physique numéro 59 sep/oct/nov 2018 Page 48