Suivez le récit des aventures de petits physiciens en "herbe" à Toulouse. Vous découvrirez comment ils se sont battus face au destin dans un Univers hostile au sud de la France...

Dimanche 28 avril :

Après une heure de vol, nous sommes enfin arrivés à Toulouse à 13h30. Il nous a fallu encore attendre plus d’une heure et demie à l’aéroport pour prendre un bus nous amenant à l’hôtel des Ambassadeurs.
Nous nous sommes ensuite répartis les chambres et nous nous sommes installés.
L’après-midi, nous avons visité un festival consacré aux jeux. Puis, nous avons eu l’autorisation de sortir le soir pour aller explorer Toulouse et aller manger.

Lundi 29 avril :

Nous nous sommes levés assez tôt et après avoir pris un bon petit déjeuner, nous nous sommes mis en route pour aller visiter la Cité de l’Espace. Nous avons reçu un ticket qui nous permettait d’entrer et de sortir à notre aise et avons commencé la visite en fin de matinée.
Premièrement, nous avons visité le rez-de-chaussée de la cité. Dans cet étage, il y avait beaucoup de choses qui faisaient allusion à la force de gravitation qu’exercent généralement les planètes sur d’autres objets. Nous pouvions faire quelques expériences qui nous démontraient cela, comme par exemple une sorte d’entonnoir dans lequel nous laissions rouler des pièces qui en fonction de leur masse tournaient longtemps ou au contraire ne tournaient que très peu de temps dans l’entonnoir.
Ensuite, nous avons visité le premier étage. Cet étage nous montrait surtout comment et avec quoi les astronautes se lancent à la conquête de la Voie Lactée, notre galaxie, notamment grâce à la naissance de la fusée. Nous pouvions aussi utiliser des simulateurs qui nous montraient par exemple comment se déplace un astronaute dans l’espace ou bien comment et de quoi est constitué le sol de la planète Mars.
Pour finir la visite du bâtiment, nous avons visité le deuxième et dernier étage. Nous avons pu y découvrir des films qui traitaient pour la plupart de la théorie de la relativité d’Albert Einstein. Il y avait aussi des petites installations qui recréaient les constellations les plus connues.
Puis, toujours à la Cité de l’Espace, nous sommes allés manger et avons repris notre visite. Nous avons regardé deux films. Le premier était projeté en 3D et racontait comment nous sommes parvenus à améliorer notre vision de l’Univers grâce aux perfectionnements apportés à plusieurs reprises sur le télescope spatial Hubble. Dans le film, on accompagne justement la dernière équipe d’astronautes à avoir effectué des réglages sur celui-ci.
Pour ce qui est du deuxième film, je sais qu’il s’agit d’un film décrivant notre Univers. Mais pour être sincère, je ne l’ai presque pas vu car je tombais de fatigue ce jour là, il faisait terriblement chaud.
Le soir venu, nous sommes de nouveau allés manger tous ensemble dans un restaurant toulousain pour y goûter des spécialités locales.

Mardi 30 avril :

Nous avons visité un peu la ville de Toulouse. Nous sommes allés entre autres à la place Capitole ou encore à la Salle des mariages et avons pu « admirer » de magnifiques statues et de très beaux tableaux. Nous sommes aussi allés dans le Couvent des Jacobins. Puis, les professeurs nous ont libérés pour le reste de la journée.

Mercredi 31 avril :

Ce jour là, les professeurs nous ont préparé une matinée « spécial physique », autrement dit : un cours de rattrapage.
En effet, nous devions nous remettre dans le bain.
Nous avons donc fait des groupes de cinq ou six élèves de deuxième et de troisième année mélangés. L’étape suivante consistait à résoudre quatre problèmes en rapport avec les lois de Newton, des exercices de dynamique que nous avons bien entendu résolus haut la main. ^^
Cela étant fait, nous sommes allés nous préparer pour la deuxième visite : les ateliers d’Airbus.
Nous avons pris deux bus. Après quoi nous sommes arrivés en plein milieu de nulle part et avons dû parcourir une distance non – négligeable sous un soleil de plomb (la preuve en est que certains d’entre nous avons enlevés nos t-shirts tellement la chaleur était insupportable).
Une fois arrivés à destination, nous avons reçu une carte de visiteurs qui nous permettait d’avoir accès au le site.
Nous avons commencé par visiter le Concorde, premier avion de ligne supersonique pouvant dépasser Mach 2. Grâce à cet avion, il était possible d’effectuer le trajet Paris – New York aller-retour en une journée ! Malheureusement, nous ne pouvons plus faire cela car le Concorde n’a plus l’autorisation de voler depuis 2003 pour diverses raisons dont des raisons écologique.
La guide nous a ensuite montré un film dans lequel nous pouvions voir un vol test du Concorde.
Après cela, nous nous sommes rendus dans le bâtiment dans lequel l’assemblage des A380 a lieu.
Les pièces de l’Airbus A380 proviennent principalement de l’Angleterre, l’Allemagne, l’Espagne et la France elle-même.
Les avions sont assemblés à Toulouse dans quatre salles différentes et sont finalement exportés dans les pays les ayant commandés.
La visite terminée, nous sommes tous allés au KFC.
Le soir venu, nous sommes sortis une dernière fois car c’était le dernier soir de notre séjour à Toulouse.

Jeudi 1 mai :

Jeudi matin, nous avons fait nos bagages et avons rendu les clés de nos chambres. Nous nous sommes ensuite rendus à l’aéroport en bus. Finalement, nous avons acheté quelque chose à grignoter en attendant l’avion de retour.

Conclusion :

Tout au long de ce voyage, nous nous sommes bien amusés.
Nous avons appris pas mal de choses grâce aux visites. Cependant, j’ai trouvé dommage que l’on n’ai pas pu prendre de photos chez Airbus.
Pour tout le reste, il n’y a rien à redire. La nourriture était bonne et les horaires de travail assez flexibles. Je dirais que ce voyage a été un succès !

Un modèle Stella correspond en général à une équation différentielle. Un flux intègre numériquement la fonction qui le définit et le réservoir auquel il est associé donne le résultat de l’opération au cours du temps.

Équation du premier ordre : le mécanisme de base de Stella

En associant un flux à un réservoir y et en établissant un lien entre le réservoir et le flux, on peut définir une relation entre une fonction $y(t)$ (le réservoir) et sa dérivée $\dot y (t)=\frac{dy}{dt}$ (le flux). En écrivant par exemple flux=y on obtient un modèle qui correspond à l’équation différentielle :

$\dot y (t)=c y(t)$

où c est une constante de proportionnalité entre le flux et le réservoir. En notation Mathematica, cette équation s’écrit :

N. B. La dérivée d’une fonction $y(t)$ par rapport au temps se note habituellement $\dot y (t)$ en physique. Dans Mathematica, la dérivée d’une fonction $y$, quelle que soit la variable indépendante ($t$, $x$, …) se note toujours $y$’ et l’égalité se traduit par deux signes « égal », l’usage d’un seul signe étant réservé à l’opération d’affectation.

Équation du deuxième ordre

L’équation du mouvement d’un objet accroché à un ressort par exemple, qui s’obtient à partir de la relation fondamentale de la dynamique $\Sigma \vec F=m\vec a$ est du deuxième ordre. Elle s’écrit, si on néglige tout frottement :

$\ddot y (t)=-\frac{k}{m} y(t)$

où $k$ est la raideur du ressort et $m$ la masse de l’objet. En notation Mathematica, cela donne :

Mathematica permet de résoudre cette équation et donne la solution sous forme d’une fonction :

Stella intègre numériquement cette équation à l’aide du modèle suivant :

dans lequel on aura par exemple posé :

k = 5
m = 0.2
a = -k/m*y
INIT v = 0
flux_v = v
INIT y = 0.1

et fournit les valeurs prises par la fonction $y(t)$ au cours du temps :

N. B. L’intégration numérique peut donner lieu à des comportements aberrants si le pas et la méthode d’intégration ne sont pas convenablement choisis.

Conclusion

Résoudre une équation différentielle revient à trouver une fonction inconnue $y(t).$ Une équation différentielle peut s’exprimer de différentes manières. Le logiciel Stella représente ce type d’équations à l’aide de « flux » reliés à des « réservoirs ». Dans un modèle comportant un flux relié à un réservoir, le flux est équivalent à la dérivée $\dot y (t)$ de la fonction et le réservoir représente la fonction inconnue $y(t).$ Mathematica est capable de trouver et d’exprimer la fonction inconnue $y(t).$ Stella ne donne que les valeurs numériques prises par la fonction $y(t)$ au cours du temps.