Comment résumer ce voyage à Toulouse ? La Ville rose, la cité de l’espace, airbus, le Capitole, le soleil, la chaleur, la bonne ambiance, les amis, les délires, les soirées..

Avant de partir pour Toulouse, chaque élève devait faire une recherche sur une visite qui pourrait s’effectuer durant notre séjour. J’ai trouvé une idée fort intéressante, un trottoir générant de l’électricité, en effet cette visite était en lien direct avec le cour de physique.(pour plus d’infos voir l’article)

Dimanche,

le jour tant attendu est enfin arrivé ! Nous avions rendez-vous à 11h à l’aéroport pour prendre le vol de 12h25. Tout c’est bien passé, tout le monde était là et à l’heure et aux environs de 13h40 nous pouvions avoir un premier aperçu de la Ville rose. Après une attente à l’aéroport pour prendre les billets de bus, pause pendant laquelle on a profité pour grignoter un peu. Ensuite nous sommes allés déposer nos bagages à l’hôtel des Ambassadeurs, où nous avons un très bon accueil. De plus, il était bien situé puisque situé près du centre ville. Plus tard nous nous sommes rendus au festival du jeu, malheureusement déjà sur la fin, nous n’avons pu que peu en profiter, mais nous avons pu assister au "mythique" combat d’épées de Stéphane, Robinson et Adel ! Puis soirée libre, qui nous a servi de première visite de Toulouse, la ville est très sympa, même si le weekend reste le meilleur moment pour profiter des soirées.

Lundi,

dur réveil matinal (7h30) pour partir à la cité de l’espace. Arrivés à la cité de l’espace, nous avons la liberté de la visiter à notre guise jusqu’au repas de midi. Lancés dans ce milieu regorgeant d’informations, nous, physiciens en herbe, n’avons pu qu’apprécier toute l’exposition séparée en trois parties distinctes : 1:Terre à l’espace, communiquer à distance , 2:Observer la terre, vivre dans l’espace, prévoir le temps, 3 : Explorer l’univers. L’après-midi, après avoir profité d’un bon bain de soleil sur les grand jardins en herbe, nous sommes allés voir un film en 3D sur la station spatiale ISEE (j’ai été impressionné par la qualité des images). Puis pour finir notre visite, nous sommes allés au planétarium où nous avons eu le droit à un voyage dans l’espace : des planètes aux galaxies. Pour terminer cette journée, nous sommes tous allés manger au restaurant pour goûter quelques plats typiques de la région, cela à permis de faire mieux connaissances avec les 2èmes. Puis nous avons pu profiter du climat clément (T-shirt et short de mise) pour passer une soirée agréable.

Mardi,

la journée de visite de Toulouse, puis de shopping pour certains. Après une bonne matinée passée aul lit, nous attaquons la visite de Toulouse en début d’après-midi par le Capitole, brillant aussi bien par son architecture que par ses fresques magnifiques. La visite s’est poursuivi par la recherche infructueuse du trottoir générateur d’électricité (il a été malheureusement déplacé). Après cette petite déception, nous sommes allés voir le lycée Pierre de Fermat et le couvent des Jacobins. Puis nous avons eu la fin de l’après-midi libre, passé dans les nombreuses rues qui regorgent de magasins en tout genre faisant le bonheur des férus de shopping, la soirée était elle aussi libre. Les monuments sont aussi très beau la nuit avec de magnifiques éclairages (capitole, Basilique Saint-Sernin).

Mercredi,

levé à 9 heures pour une séance de physique. Quoi de mieux que des problèmes sur la poussée de l’Airbus A319, la poussée de la fusée Saturne V, la période d’un satellite en orbite basse et la vitesse d’un satellite géostationnaire pour commencer la journée ! Il faut dire que certains problèmes n’étaient pas évident à résoudre avec nos connaissances. Enfin, fini la physique direction Airbus (et une longue marche d’une bonne demi heure), la visite était vraiment très intéressantes. Tout d’abord nous sommes montés à bord du très fameux concorde, le premier fabriqué et qui a servi aux essais, ensuite nous avons vu une reproduction d’une salle de contrôle (et tous ses boutons et écrans !), les ateliers de construction de l’airbus A380 (il faut dire que ce géant du ciel est impressionnant par son envergure et l’espace à bord) et la reproduction de l’intérieur de l’A380 ( avec le grand luxe, siège cuir,...). Puis nous voila arriver à notre dernière soirée à Toulouse, nous avons bien profiter de ces derniers moments. Soirée vraiment sympa où on a aperçu Jean-Luc Lemoine.

Jeudi,

réveil avec la sensation que tout est passé trop vite, à peine arrivé déjà reparti ! On prend notre dernier petit déjeuner tout fatigué de cette courte semaine. On refait les valises avec un peu de regrets, mais tout de même content de cette super semaine, avec ses visites ses nouvelles amitiés et ses chaudes soirées ! Voila 14h "bye bye" Toulouse, retour à Genève. Le retour se passe bien, tout comme à l’aller. Arrivé à Genève nous sommes accueillit par un beau soleil. C’est fini.

Conclusion,

il y a eu une super ambiance tout au long du voyage, il faut dire qu’il est rare d’avoir une si bonne entente entre tous les élèves, j’ai fait de nouvelles connaissances et nous avons pu profiter d’une météo exceptionnelle. Je retiendrai de ce voyage certaines phrases de mes camarades qui sont devenus cultes : "Don’t worry, be happy" (Stephan) , "Toooouuuuulllooooooouuuuuuseeee" (Adel), "François" (Sebastian) ,...
De plus à toute cette bonne humeur vient s’ajouter l’intérêt pédagogique de la sortie qui a été présent sans nous étouffé et nous laissant une grande marge de liberté ! Quel voyage !

Dans cet article, je tâcherai de modéliser le comportement d’une voiture en mouvement, en prenant compte des caractéristiques du constructeur.

Avant de commencer, il faut choisir une voiture. J’ai utilisé les données techniques d’une BMW M3-E46 CSL, quitte a choisir une voiture, autant en prendre une qui soit prestigieuse.

Je commencerai par construire un modèle simple en deux dimensions, avec l’accélération de la voiture définie comme la somme des forces divisée par la masse. Après je rajouterai la force de frottement et je changerai la vitesse en kilomètres par heure au lieu des mètres par seconde.

Nous prendrons donc le cas d’une voiture, démarrant à l’arrêt, donc en position nulle, dont la vitesse et l’accélération sont nulle. Nous nous pencherons sur sa vitesse, son accélération ainsi que sa position au cours du temps. Les caractéristiques techniques de la voiture (dimensions, puissance, ...) nous sont fournies par le constructeur. Nous utiliseront l’intégrateur numérique STELLA pour construire un modèle et obtenir des sorties graphiques.

– Les conditions initiales de la voiture sont donc $v=0, a =0, x=0$

– Note : masse volumique de l’air $\rho=1.293kg/m^3$

Le modèle

Nous savons que l’accélération d’un objet (ici d’une voiture) dépend de la force résultante divisée par la masse. Pour l’instant le modèle ne comporte pas encore la force de frottement, je la rajouterai dans le modèle suivant. Il y a seulement la force de traction de la voiture.

Pour définir l’accélération d’un mobile, on utilise la force de traction et la masse du véhicule. L’accélération est donc la somme des force (ici simplement la force de traction) divisée par la masse.

–  Afin d’exprimer les chevaux en watt, il faut multiplier les chevaux par 736 (l’on passe des chevaux a la puissance) puis diviser cette puissance obtenue par la vitesse du véhicule plus 20, afin d’éviter que la force de traction soit nulle si la vitesse est égale à 0 (ici l’ont passe de la puissance à la force de traction).

Il s’agit du modèle le plus simple, parce qu’il ne prend pas en compte la force de frottement. Mais sans la force de frottement l’accélération de la voiture est constante et n’arrête pas d’augmenter et tend vers l’infini, de même que la vitesse qui augmente sans fin, parce que la voiture n’est pas freinée pas la force de frottement.

Une fois ce modèle construit, on peut rajouter la force de frottement. Comme la force de traction est une force qui tire la voiture vers l’avant (le mot "traction" vient de tracter, d’ailleur cette BMW est une traction, bien que dans le cas des voitures à propulsion, on devrait logiquement appeller cela la force de propulsion) la force de frottement est une force qui freine la voiture, et qui se soustrait donc à la force de traction. Je rappelle juste que pour définir l’accélération. il s’agit de la résultante des forces, donc la force de traction moins la force de frottement, le tout divisé par la masse du véhicule.

– La force de frottement dépend du coefficient de pénétration (Cx), du de la masse volumique du milieu (rho), de la section apparente (S), qui est la hauteur fois la largeur du véhicule, et du carré de la vitesse (v au carré).

Construisons donc ceci :

– Afin de passer des mètres par seconde au kilomètres par heure (qui reste quand même une unité plus pratique), il faut multiplier la vitesse par 3,6.

Et voila le modèle final !

Données techniques

Le résultat sous forme graphique

Performances de la BMW M3-E46 CSL selon STELLA

Cette voiture met 5.08 s pour passer de 0 à 100 km/h

Sa vitesse maximale est 266.62km/h et elle l’atteint au bout de 119.99 s soit 1 minute et 59.99 s

Elle met 23.27 s pour faire 1000m

données constructeur

En résumé

Nous pouvons donc dire que notre précision est bonne, sans être exceptionnelle. Notre manque de précision comparé aux données du constructeur est dû a certaines forces qui ont été simplifiées (comme prendre l’aire d’un rectangle pour la surface d’une face avant de voiture, ce n’est pas très précis), ou d’autres forces qui n’ont pas été prises en compte (telles que la force de frottement des pneus et de la route, etc ...) De plus sur le site ou figure les données constructeur, les mesures sont souvent revues à la hausse, afin de promouvoir les performances de la voiture.

Mais en fin de compte notre simulation est juste et la précision est acceptable.