Toulouse est la ville principale du Sud-Ouest de la France.
Elle est surnommée "la ville rose" en raison de la construction de la ville en brique de terre cuite.
Toulouse est une technopole européenne qui regroupe de nombreuses industries de pointe en matière d’aéronautique et de spatial.
On peut y trouver de nombreux lieux de visite, tel que la cité de l’espace et la firme Airbus.

– Dimanche 25 avril
Notre voyage débute à l’aéroport de Genève, à 12h25, à bord de l’airbus A319. La commande d’easyJet portant sur A319 est l’une des plus importantes commandes de toute l’histoire de l’aviation.
Nous sommes arrivés à Toulouse à 13:40 et nous sommes allés déposer nos valises à l’hôtel des Ambassadeurs.
Nous avons ensuite commencé notre visite dans Toulouse en se rendant au festival des jeux à pied. Nous avons eu la possibilité d’admirer le stade de foot de Toulouse où se déroulait au moment même un match entre Auxerre et Toulouse.
Arrivé au festival des jeux, nous avons eu la possibilité de découvrir de nombreux jeux et de s’amuser.
Nous sommes ensuite retournés à l’hôtel et nous avons eu la liberté de manger où l’on voulait. Nous sommes allés manger à Quick, un fastfood qui n’existe qu’en France. Nous avons ensuite fait la visite nocturne de Toulouse, une ville pleine de vie et d’habitants sympathiques.

– Lundi 26 avril
Nous nous sommes levés tôt pour prendre le petit déjeuné et nous sommes ensuite allés visiter la Cité de l’Espace.
Nous avons eu une visite libre de la Cité de l’Espace entre 09:30 et 11:30.
Les sujets abordés dans ce lieu sont : "De la terre à l’espace", "Communiquer à distance", "Pôle météo", "Vivre dans l’espace" et "Explorer l’univers".
De nombreuses expériences étaient à disposition pour mieux captiver les visiteurs et leur permettre de mieux comprendre l’espace.
Nous avons ensuite mangé au restaurant de la Cité de l’Espace.
La visite continua jusqu’à 14:00 où nous nous sommes rendus à l’Imax où l’on a vu un film en 3D sur la station spatiale ISEE.
Nous avons ensuite vu à 15:30 au planétarium "Des planètes aux galaxies" qui fut très beau à voir et nous étions confortablement assis.
Lors de la fin de la visite, nous sommes rentrés et nous sommes allés manger tous ensemble à un restaurant qui nous proposait des plats de spécialités toulousaines.
Nous sommes ensuite libres pour nous balader dans cette ville mais malgré tout nous avons une heure de retour à respecter. Nous nous somme rendus à un bar d’universitaires où l’ambiance était très conviviale et familiale.

– Mardi 27 avril
Nous avons eu la matinée libre qui a permis pour mes camarades et moi de bien nous reposer et d’avoir la force nécessaire pour visiter la ville l’après midi.
A midi, nous sommes allés manger au Subway, une sandwicherie qui fait d’énormes sandwichs pour un petit prix.
Nous sommes ensuite allés visiter la ville de Toulouse, nous avons visité la place du Capitole, la place centrale de Toulouse où se trouve énormément de gens. Nous avons pu nous rendre à la salle des Illustres et à la salle des mariages. Et nous nous sommes ensuite rendu au couvent des Jacobins, au Pont Neuf, à la Cours intérieure de l’hôtel Assezat et pour finir à la place Esquirol. Nous n’avons malheureusement pas pu voir le trottoir électrique.
Nous avons ensuite été libérés pour visiter la ville ou pour faire du shopping.
Nous y trouvons énormément de magasins de vêtements et de chaussures mais les prix n’étaient pas donnés.
Après de longues marches, nous sommes retournés à l’hôtel pour nous reposer.
Nous sommes ensuite sortis manger au Macdonald et nous nous sommes de nouveau rendus au bar des universitaires.

– Mercredi 28 avril
Le matin après le petit déjeuné, les professeurs nous ont proposé un atelier comportant différents problèmes à examiner, tel que 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.
Ensuite nous sommes allés acheter notre repas du midi au supermarché du coin et nous sommes allés visiter les halles de montage de l’airbus A380. Pour nous rendre à ce lieu, nous avons énormément marché mais la visite en valait la peine. Nous avons pu monter à bord d’un concorde mais évidemment cellui-ci n’a pas décollé. Nous avons aussi pu visiter tous les halles de montage d’airbus et nous avons appris énormément de choses sur cette incroyable installation d’un airbus.
Sur le chemin du retour de notre visite, nous avons vu un KFC, un fastfood qui fait des poulets excellents, et nous nous y sommes rendus. Nous avons pu manger d’excellents poulets avec des frites et une boisson à volonté.
Nous avons ensuite été libérés pour faire ce qu’on voulait de notre dernière soirée à Toulouse. Nous avons essayé plusieurs endroits sympathiques que les gens nous avaient suggérés et nous sommes ensuite rentrer à l’hôtel pour passer notre dernière nuit.

– Jeudi 29 avril
Notre voyage à Toulouse prend fin, nous sommes retournés à Genève.

Mon impression

Cette semaine hors-cadre a été géniale, nous avons une semaine très ensoleillé et nous avons pu visiter et apprendre énormément de choses touchant le ciel et l’espace. Ce voyage m’a permis de quitter un peu notre classe pour apprendre des choses de différentes manières que par théorie en classe. L’ambiance était géniale, j’ai pu faire la connaissance de mes camarades de classe en 2ème année et nous avons eu des professeurs accompagnant très gentils. J’espère pouvoir revivre cette expérience dans mes prochaines années d’étude et je conseille vivement de visiter cette ville surprenante et incroyable.

Certains modèles peuvent donner lieu à des comportements aberrants en raison de problèmes numériques. C’est le cas du modèle de l’oscillateur harmonique si l’on ne prend pas les bonnes précautions.

Considérons une masse m accrochée à un ressort et faisons coïncider l’origine de l’axe x qui permettra de repérer sa position avec la position d’équilibre de la masse. Si on néglige le frottement dû à l’air, la masse subit deux forces :
– son poids P=mg dirigé vers le bas
– une force de rappel F=-kx due au ressort.

La constante de proportionnalité k entre l’écart x de la masse par rapport à sa position d’équilibre et la force de rappel est appelée « raideur » du ressort. Le signe « moins » signale que la force de rappel est toujours opposée au déplacement x de la masse.

La relation fondamentale de la dynamique permet de définir l’accélération de la masse à partir des forces qui agissent sur elle. L’intégration de cette accélération sur le temps fournit la vitesse de la masse, puis, l’intégration de cette vitesse donne sa position x par rapport à la position d’équilibre. Le modèle Stella se présente donc ainsi :

Modèle d’oscillateur harmonique : une masse accrochée à un ressort subit deux forces : son poids et une force de rappel proportionnelle à l’écart x par rapport à sa position d’équilibre.

En choisissant une masse m de 1 kg et une raideur k de 2.47 N/m, en plaçant la masse en x₀=0 avec une vitesse initiale v₀=0 et en lançant la simulation, nous obtenons les horaires suivants pour la position x et la vitesse v de la masse :

Horaires de la position et de la vitesse de la masse : ces deux horaires sont manifestement faux ! Un oscillateur auquel on ne fournit pas d’énergie ne peut ni augmenter son amplitude d’oscillation ni accroître la grandeur de sa vitesse maximale.

L’horaire de la position fait état d’une augmentation d’amplitude et celui de la vitesse d’un accroissement de la grandeur de la vitesse maximale de la masse lorsqu’elle passe par sa position d’équilibre ! Or, dans ce modèle, l’énergie mécanique de l’oscillateur (énergie potentielle de gravitation + énergie cinétique) devrait rester constante car il n’y a aucune source d’énergie ! Il s’agit d’un artefact lié à l’intégration numérique.

Conclusion

Dans tous les modèles, mais plus particulièrement dans ceux permettant de simuler des oscillations, il faut être attentif aux risques d’erreurs liées entre autres aux méthodes numériques. Un bon moyen de savoir si la méthode utilisée est appropriée consiste à diviser le pas d’intégration par deux. Si le comportement simulé change, vous avez affaire à un problème d’intégration numérique, et tant que ce comportement dépend du pas d’intégration, la méthode est inappropriée.

Activités
– Construisez un modèle Stella d’oscillateur harmonique.
– Simulez le mouvement de ce dernier en adoptant :

• la méthode d’Euler
• la méthode de Runge-Kutta d’ordre 2
• la méthode de Runge-Kutta d’ordre 4

et en utilisant différents pas d’intégration avec chacune de ces méthodes.

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

From Wolfram Demonstrations Project :
– Harmonic Oscillation
– Superposition of Waves

Wolfram Demonstrations Project : mode d’emploi