Journées hors-cadre du 25 au 29 avril 2010
Déplacement à Toulouse en avion. Visite de la Cité de l’Espace et des halles de montage de l’airbus A380. Les élèves ont rédigé des propositions de visites culturelles avant le voyage. Ils ont relaté leur semaine hors-cadre au retour. Ce travail a fait l’objet d’une évaluation et la note obtenue comptera dans une des disciplines de l’option spécifique « physique, applications des mathématiques ».

Programme officiel

Dimanche 25 avril

– Départ de Cointrin 12h25. Tout le monde était présent. Le vol s’est bien déroulé !
– Arrivée à Toulouse 13h40. Nous avons acquis les cartes de bus (140 €) [1]
– Achat des cartes « tribu » à la gare Matabiau (50.40 €)

Hôtel
Nous sommes descendus à l’hôtel des Ambassadeurs. Accueil chaleureux. Nous payons le solde 442.40 €. Nous distribuons 40 € à chaque élève pour les repas.

Lundi 26 avril
– Visite de la Cité de l’Espace

• • 09h30 - 11h30 visite libre. De la Terre à l’espace. Communiquer à distance. Observer la Terre. Pôle météo. Vivre dans l’espace. Explorer l’Univers.
  • 11h30 - 12h30 déjeuner au restaurant
  • 14h00 Imax (film en 3D sur la station spatiale ISS)
  • 15h30 Planétarium : des planètes aux galaxies

Mardi 27 avril
– visite de Toulouse. Place du Capitole. Salle des Illustres et salle des mariages. Couvent des Jacobins. Pont Neuf. Cour intérieure de l’Hôtel Assezat. Place Esquirol

Mercredi 28 avril
– Atelier. 4 problèmes à examiner :

• • poussée de l’Airbus A319
  • poussée de la fusée Saturne V
  • période d’un satellite en orbite basse
  • vitesse d’un satellite géostationnaire

– Visite des halles de montage de l’airbus A380. Bus 70 jusqu’à Georges Brassens, puis 20 minutes de marche.

• • 13h30 Mach 2
  • 15h00 Airbus A380

Jeudi 29 avril
– Matinée libre, sauf pour les élèves qui n’ont pas participé à l’atelier mercredi matin : ils passent un test noté (en ligne sur Moodle) sur les notions révisées dans l’atelier du mercredi matin.
– Retour à Genève à 15h20 comme prévu.

Pour rendre compte des mouvements observés dans un référentiel tournant, il faut modifier les lois de la mécanique car ce référentiel n’est pas galiléen. Il suffit d’introduire, en plus des forces réelles, des forces fictives, qu’on appelle forces d’inertie.

Observations
– Observez attentivement la séquence vidéo du carrousel
– Estimez le plus précisément possible les grandeurs suivantes :

• dimensions et vitesse angulaire du carrousel
• positions et vitesses initiales des différents mobiles sur le carrousel
• distances parcourues par les mobiles et temps de parcours
• positions finales.

– Dessinez quelques trajectoires observées dans le système lié au carrousel.

Questions
– Quelles sont les forces qui agissent sur le mobile ?
– Dessinez, pour quelques positions, ces différentes forces et leur résultante.
– Dessinez un système d’axes orthonormés Oxy attaché au carrousel.
– Exprimez les composantes de l’accélération du mobile selon Ox et Oy.

Construction d’un modèle
– Construisez la « carte » STELLA illustrant les relations entre les composantes des vecteurs accélération, vitesse et position.
– Définissez les relations entre les différents éléments de votre modèle :

• en négligeant la force de frottement qui agit sur le mobile
• en tenant compte d’une force de frottement proportionnelle à sa vitesse.

Simulation
– Introduisez les valeurs numériques estimées lors de l’observation.
– Simulez différents mouvements (sans et avec frottement).
– Comparez les résultats de vos simulations à vos observations.

N. B. Pour faire apparaître et utiliser une mini-application dans cette fenêtre, vous devez installer Wolfram CDF Player sur votre poste.