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Ressources pour les enseignants et les élèves du secondaire II.

Journées hors-cadre 2009-2010
Toulouse, relation de voyage
Visite de la Cité de l’espace et d’Airbus

Un séjour à Toulouse

Article mis en ligne le 27 mai 2010
par Sebastian Rios Sueiro par

Un voyage à Toulouse nous attendait et nous avions prévu de visiter la Cité de l’espace et Airbus. Ces visites nous occuperaient 2 jours, c’est pour cela que nous devions proposer un endroit à visiter pour un autre jour. Étant donné que je suis un fan de football, j’ai voulu présenter le mythique stade de Toulouse.


Préparation du voyage

Toulouse est la principale ville du Sud-Ouest de la France. C’est le chef-lieu du département de la Haute-Garonne et de la région Midi-Pyrénées.
C’est une ville comportant 439 453 habitants.
Berceau de la firme Airbus, Toulouse est aujourd’hui une technopole européenne qui regroupe de nombreuses industries de pointe en matière d’aéronautique, d’informatique et de spatial, ainsi que de nombreux instituts de recherche. C’est également une ville étudiante, la quatrième de France avec 94 000 étudiants, dotée d’équipements culturels de prestige comme le centre des congrès, la médiathèque José-Cabanis, le Zénith, le musée d’art moderne et contemporain des Abattoirs, la cité de l’Espace ou encore le Théâtre national de Toulouse (TNT).

Mais Toulouse est aussi connu pour son magnifique stade, qui a accueilli des événements importants comme la coupe du monde en 1998, celle de rugby en 2007, mais aussi des événements non sportifs comme le concert de Michael Jackson.

Le Stadium Municipal est la plus grande enceinte sportive de Toulouse. C’est le septième plus grand stade français. Il accueille l’équipe professionnelle du Toulouse Football Club ainsi que les grands matches de rugby du Stade toulousain en H Cup (Coupe d’Europe) ou en Top 14 (première division professionnelle). Il a également accueilli des tests matchs de l’équipe de France de rugby à XV. Il est situé sur l’île du Ramier à proximité immédiate du centre de Toulouse. C’est un pur stade de football ou de rugby, sans piste d’athlétisme autour de la pelouse.

Ce stade a son histoire :
La construction du Stadium a été décidée alors que Étienne Billières était maire de Toulouse. Il s’intègre dans l’ensemble du Parc municipal des Sports conçu par l’architecte Jean Montariol qui comprend également la piscine Nakache. Il est inauguré, dans sa première configuration, en 1937, en préparation à la Coupe du Monde 1938. Il est alors surnommé "Le petit Wembley" car son allure rappelle celle du mythique stade londonien. Le stade a subi deux profondes rénovations, en 1949 et surtout en 1997 pour la Coupe du Monde 1998 avec une augmentation de la capacité d’accueil à 40 500 places. Depuis cette date, le Stadium bénéficie régulièrement d’améliorations ; ainsi, à l’été 2005, des panneaux publicitaires numériques ont été installés (le Stadium étant alors le second stade français, après le Stade de France, ainsi équipé), les deux écrans géants ont été changés et agrandis, un restaurant et une bodega ont été créés et en 2007, les sièges alors en béton sont remplacés par des sièges en plastiques de couleur violet et blanc avec les inscription TFC. En 2007 à l’occasion de la Ligue des Champions, une horloge géante effectuant le décompte des jours avant que « la Ligue des Champions ne fasse vibrer le Stadium » avait été installée. Idem pour la Coupe du Monde de Rugby 2007.
Le match de football le plus mémorable ayant eu lieu au Stadium reste le premier tour retour de la Coupe UEFA entre le TFC et le Naples du grand Diego Maradona, le 1er octobre 1986. Ce soir-là, les Toulousains, vaincus 1-0 à l’aller, refont leur retard pendant le temps réglementaire avant de se qualifier aux tirs au but à la surprise générale, Maradona lui-même échouant sur le poteau du gardien toulousain Bergeroo lors du tir décisif.
Le stade, situé à moins d’un kilomètre de l’usine AZF, a subi d’importants dégâts lors de l’explosion de celle-ci le 21 septembre 2001. Plus de six mois de travaux ont été nécessaires à sa remise en état, pour un coût de plus de 600 000 €. Pendant cette période, l’équipe fanion du Téfécé (alors en National) évoluait au Stade Ernest-Wallon qui est occupé habituellement par le Stade toulousain.
Inspecté en juin 2009, il est apparu qu’il faudrait augmenter sa capacité de 5 000 places pour qu’il puisse accueillir l’Euro 2016.
Depuis le 5 novembre 2009, le virage Est du Stadium a changé son nom en virage Brice Taton. Le TFC a également rendu hommage à Brice en dévoilant une plaque à son nom au-dessus de la porte 11 sur laquelle est inscrit "Brice Taton, supporter du TFC décédé tragiquement le 29 septembre 2009 à Belgrade".

En conclusion, je dirai que si le temps nous le permet on pourrait faire un tour dans cette enceinte mythique pour les passionnés de football et de rugby, où de grands moments se sont passés.
http://fr.wikipedia.org/wiki/Stadium_(Toulouse))

Dimanche

Je me suis levé de bonne heure pour ne pas rater l’avion et être au rendez-vous fixé à 11h30.
Après une longue attente nous avons décollé à 12h30 avec la compagnie d’avion Easyjet. Nous sommes arrivés une heure après à l’aéroport de Toulouse appelé Blagnac.

Nous avons attendu un moment avant de prendre le bus en direction du centre de la ville. Pendant ce temps, nous avons profité pour manger un sandwich, d’autres jouaient aux consoles de jeux, et d’autres visitaient l’aéroport. Nous étions impatients de savoir comment était cette ville et on craignait s’installer dans un hôtel n’ayant aucun confort.
Il faisait beau et l’hôtel était plutôt chaleureux. Il s’appelle l’hôtel des ambassadeurs

À la réception, on a eu on peut le dire un grand sourire et nous sommes tout de suite monté voir nos chambres.
Ensuite, nous sommes donc partis directement en direction vers le stade de Toulouse mais pas pour jouer au foot mais assister au festival des jeux se déroulant dans un entrepôt qui était à côté de celui-ci.

Il y avait donc plein de jeux de société et de logique. Tout cela dans une ambiance plutôt médiévale. Je dois dire que ce n’était pas déplaisant, moi qui ne m’intéresse pas à ces jeux.
Arrivé le soir nous étions libres , et nous essayons de voir où étaient les endroits où l’on allait manger et passer toute cette semaine.

Lundi

Nous avons visité la cité de l’espace tôt le matin.

En voyant la fusée qui se tenait à l’entrée, j’étais très impatient d’y rentrer. Quand nous sommes arrivés donc à cet endroit très vaste nous sommes entrés dans un autre monde, celui du ciel et de l’espace, où l’on se pose beaucoup de questions encore.

Cependant grâce aux informations que nous fournissait cet endroit à 3 étages, grâce aux expositions présentées et aux films regardés, nous avons pu répondre à beaucoup d’entre elles.
Par exemple, nous avons vu un film en 3D sur le téléscope Hubble et la station ISS. Étant plutôt fatigué après une courte nuit j’avais peur de m’endormir pendant ce film. Mais dès qu’il a commencé, celui-ci était fort intéressant et il était à vous couper le souffle !. Alors je ne pouvais rater de voir les galaxies, les planètes, et comment les astronautes vivaient à l’intérieur de l’engin. Le planétarium était aussi intéressant.
Le soir nous avons mangé dans restaurant où nous avons pu déguster les spécialités de Toulouse, moi j’avais pris le cassoulet.

Mardi

Nous avons visité le capitole, où de beaux tableaux nous étaient exposés à l’intérieur. A l’extérieur, une grande place où tout le monde se donnait rendez-vous et où étaient d’autres touristes.

Après nous avons fait du lèche vitrine où je notai que les prix ne changeaient pas beaucoup par rapport à ceux de Genève.
Le soir nous sommes allés voir le match de la ligue des champions dans un bar où régnait une bonne ambiance. Après cela nous avons eu la chance de faire la rencontre de charmantes toulousaines avec lesquelles on a passé un bon moment. J’ai remarqué que les habitants de Toulouse étaient plutôt ouverts et chaleureux.

Mercredi

Avant de partir pour aller voir comment étaient construits et entretenus de grands avions, nous avons fait un examen de quelques questions, où les élèves de deuxième année voulaient absolument être ensemble pour nous montrer tout leurs talents. Mais nous étions pas tous les troisièmes car certains avaient décidé de continuer à dormir..
Nous avons fait la visite de Airbus, où de grands avions étaient construits et forgés.
C’était impressionnant et le mot énorme serait plutôt bien placé dans ce cas là.

Maintenant, j’ai la chance de pouvoir dire que j’étais dans le Concorde, un avion très connu par son bec et je dirais même qu’il sera légendaire, pris souvent par les hommes d’affaires et les personnes riches de cette époque là.

Le A380 était lui aussi épatant par sa taille, j’espère bientôt le prendre parce que après la visite avec notre "hôtesse", je l’ai trouvé très confortable.

J’ai pu acheter à la fin un souvenir, pour me rappeler de ce que mes yeux ont pu admirer. Je peux effectivement dire que cette expérience je ne pourrai l’oublier !

Jeudi

Nous nous sommes levés tard et nous avons préparé nos valises pour rentrer a Genève. J’ai pris part au petit déjeuner que nous avait servi l’hôtel, qui était d’ailleurs très bon, je savourais mes derniers instants dans sur sol français, plus précisément les derniers instants à Toulouse.
Pendant le vol je me remémorais ces bons moments vécus à Toulouse.

Conclusion

Après 5 jours de beau temps, je suis rentré chez moi un peu fatigué mais très content d’avoir pu connaitre cette ville de Toulouse, car les gens étaient très accueillants, et la ville totalement chaleureuse.
Ce séjour m’a enrichit de plein d’informations en lien avec l’espace, le ciel et la physique et il m’a permis de vivre des moments inoubliables.

Dynamique. Oscillateur harmonique
Forces exercées sur une masse accrochée à un ressort
Choix de l’origine de l’axe qui repère la position de la masse

Modèles Stella simulant le mouvement d’une masse accrochée à un ressort (oscillateur harmonique) dans deux systèmes de référence distincts.

Article mis en ligne le 30 septembre 2006
par bernard.vuilleumier par

Une masse accrochée à un ressort constitue un oscillateur harmonique. Dans ce système, la masse est soumise à deux forces : son poids et la force de rappel due au ressort. Par un choix judicieux de l’origine de l’axe qui repère la position de la masse, il est possible de « neutraliser » la contribution du poids. L’examen du système peut alors se faire en considérant uniquement la force de rappel exercée sur la masse par le ressort lorsqu’elle s’écarte de sa position d’équilibre.


Considérons un ressort accroché au plafond. Suspendons une masse à l’extrémité libre du ressort et lâchons-la. Nous avons un oscillateur harmonique.

Oscillateur harmonique
Animation réalisée avec Mathematica et tirée de VisualDSolve de Stan Wagon.

Repérons la position de la masse depuis deux systèmes de référence.

  1. l’origine 0 du premier système coïncide avec l’extrémité libre du ressort « à vide » et l’axe Oy est vertical orienté vers le haut.
  2. l’origine 0 de second système coïncide avec la position d’équilibre de la masse accrochée au ressort et l’axe Oh est vertical orienté vers le haut.

Repérage de la masse depuis deux systèmes de référence
À gauche, l’origine de l’axe coïncide avec l’extrémité libre du ressort. À droite, l’origine de l’axe coïncide avec la position d’équilibre de la masse.

Accélération de la masse

  1. Dans le premier système, si on accroche la masse au ressort, son accélération vaudra -g-ky/m
  2. Dans le deuxième, son accélération est donnée par -kh/m.

En faisant coïncider l’origine de l’axe qui repère la masse avec sa position d’équilibre, on annule les forces qui agissent sur elle lorsqu’elle se trouve dans cette position (le poids est compensé par la force de rappel). La force exercée sur la masse pour n’importe quelle autre position ne dépend alors plus que de l’écart par rapport à cette position d’équilibre.

Premier modèle

L’origine de l’axe qui repère la position de la masse oscillante coïncide avec l’extrémité libre du ressort.

Modèle simulant le mouvement d’un oscillateur harmonique

Équations du modèle

INIT v = 0
a = -g-k*y/m
INIT y = 0
flux_y = v
Ecin = m*v^2/2
Eelastique = k*y^2/2
Emec = Ecin+Eelastique+Epot
Epot = m*g*y
g = 9.8
k = 100
m = 0.5

Résultats

Énergies mises en jeu lors de l’oscillation de la masse
La somme de l’énergie cinétique, élastique et potentielle est constante et correspond à l’énergie mécanique du système qui vaut ici 0 J.

Énergies mises en jeu lors de l’oscillation de la masse : la somme de l’énergie cinétique, élastique et potentielle est constante et correspond à l’énergie mécanique du système

 


Deuxième modèle

L’origine de l’axe qui repère la position de la masse oscillante coïncide avec sa position d’équilibre.

Énergies mises en jeu lors de l’oscillation de la masse
La somme de l’énergie cinétique de la masse et élastique du ressort est constante et est égale à l’énergie mécanique du système qui diffère de celle obtenue dans le premier modèle.

Équations du modèle

INIT v = 0
a = -k*h/m
INIT h = 9.81*m/k
flux_v = v
Ecin = m*v^2/2
Eelastique = k*h^2/2
Emec = Ecin+Eelastique
k = 100
m = 0.5

Résultats

Énergies mises en jeu lors de l’oscillation de la masse
La somme de l’énergie cinétique de la masse et élastique du ressort est constante et est égale à l’énergie mécanique du système qui diffère de celle obtenue dans le premier modèle.

Énergies mises en jeu lors de l’oscillation de la masse : la somme de l’énergie cinétique de la masse et élastique du ressort est constante et est égale à l’énergie mécanique du système qui diffère de celle obtenue dans le premier modèle.

Pour les deux modèles

Run Spec: 
From: 0 
To: 1 
DT: 0.01 
Integration Method: Runge-Kutta 4.

Conclusion

Les deux modèles permettent de vérifier que l’énergie mécanique du système est conservée. Le deuxième modèle, en faisant coïncider l’origine de l’axe avec la position d’équilibre de la masse permet de « neutraliser » la contribution du poids et simplifie le problème. La seule force qui agit alors sur la masse est une force de rappel proportionnelle à l’écart par rapport à cette position d’équilibre.

Voir aussi
 L’oscillateur harmonique
 Rotation et oscillation
 Oscillateur harmonique
 Le saut à l’élastique
 Saut à l’élastique, cas général
 Circuit électrique et oscillateur harmonique
 Oscillations
 Exercices sur les oscillations harmoniques