Blog: suivi de notre travail au fil des semaines

Première séance de TPE: le 11 septembre 2009

 

Première séance

C'est notre première séance de ce fameux TPE, que tout élève de 1ere doit éxécuter dans le cadre du baccalauréat. Cette séance, comme toutes les quinze autres qui suivront dure deux heures.

            Aujourd'hui, par le biais d'un diaporama et de nos professeurs, nous avons découvert ce que sont les Travaux Personnels Encadrés, leurs objectifs, les modes d'éxécution. Ceux de la classe se porteront sur un sujet regroupant les mathématiques et la physique/chimie. Durant la deuxième heure, nous avons été invités à former des groupes et à commencer à rechercher un sujet scientifique qui nous intéresse. Notre groupe se compose de quatre personnes, de quatre filles. Nous nous connaissions déjà toutes, nous étions ensemble en classe de 6eme. Mais ce fut le hasard qui nous rassembla.

Nous avons commencé par noté sur une feuille de papier les thèmes scientifiques qui nous intéresse. Ont été proposé, entre autre, l'aluminium, les effets du soleil sur la Terre, les immeubles anti-séismes, les gratte-ciels,  la calculatrice à eau, les chewing-gums, les propriétés de la colle et les boissons gazeuses.

 

 

  Quand la séance de TPE prend fin, nous sommes encore indécises sur le sujet à développer lors des quinze séances qui nous reste. Nous décidons pour la semaine suivante de nous informer sur les sujet que nous avons évoquer aujourd'hui et sur d'autres qui nous viendraient à l'esprit au cours de la semaine, afin de déterminer lequel de ces thèmes serait le plus intéressant à traiter. 

Deuzième séance de TPE: le 18 septembre 2009

Rélexion sur le thème à aborder

Les objectifs de cette séance (et de celles qui suivront) sont de trouver un sujet, de mettre ce dernier en relation avec les thèmes imposés qui nous sont aujourd'hui présentés (L'Homme et la nature; Contraintes et Libertés; Modèles et modélisations; Savants et sciences, hier et aujourd'hui; Environnement et progrès; Avancées scientifiques et réalisations techniques) et de trouver une problématique où apparait, si possible, les deux matières du TPE (mathématiques et physique/chimie).

 Tout d'abord, nous avons fait le point sur les sujets que nous avions évoqué la semaine précédente, et nous avons remarqué que le chewing-gum est très populaire parmi nous. C'est un sujet à exploiter principalement du côté de la chimie. Nous décidons donc de former deux groupes. A l'aide des ordinateurs, deux d'entre nous chercheront des informations sur la composition et les propriétés des gommes à mâchers, tandis que les autres essayerons de savoir s'il est possible de visiter la fabrique de cheming-gum située au bord du Rhin, Wrigley. Nous pourrions peut-être mesurer l'élasticité du chewing-gum avec un dynamomètre si ce sujet est retenu. Pourquoi ne pas choisir la problématique suivante: "Comment, du pétrole non comestible et toxique, arrive-t-on à une gomme à mâcher ?"

Les résultats sont aujourd'hui peu fructueux. Le chewing-gum semble être un thème peu compliqué, sa composition étant simple, à base d'une gomme de base, mais non de pétrole. Ce sujet aurait également été intéressant d'exploiter dans le cadre de la biologie (effet de la salive, des enzymes, gouts, matière pas biodégradable, dépendance...) mais faire de la SVT serait hors-sujet. Nous comptons tout de même approfondir ce sujet au cours de la semaine qui vient.

Troisième séance de TPE: le 25 septembre 2009

Indécision

Finalement, le sujet du chewing-gum est abandonné.

Pendant cette séance, nous avons visionné une production finale de TPE de l'année 2008 sur les panneaux photovoltaïques. Cela pourrait nous donner des idées! Pourquoi ne pas également parler des toiles d'araignées, matière très solide? Serait-ce une mauvaise idée de parler de la lévitation magnétiques? Vraisemblablement oui, étant donné que le lycée ne pourra pas nous procurer d'azote liquide refroidit à -190°C nécessaire pour une expérience future.

 

Quatrième séance de TPE: le 02 octobre 2009

         Premières informations

C'est décidé, nous allons étudié le phénomène du cassage de verre grâce aux ondes sonores. Nous rangeons ce sujet dans le thème "Modèles et modélisation", sous-thème "Le modèle comme outil de compréhension: description, analyse des phénomène, explication". Nous avons eu besoin du quart des séances de TPE mis à notre disposition pour trouver un sujet. Nous ne devons pas tarder à trouver des informations, ce sujet étant complètement inconnu pour nous! C'est pour cela que nous allons au CDI. Nous découvrons rapidement un grand nombre d'articles au sujet des ondes sonores et du verre sur des forums. Apparemment, le verre casse (autrement que par la force) quand on lui envoie un son à une fréquence équivalente à celle de sa fréquence propre, sa fréquence de résonnance.

Afin de comprendre et de vérifier ce phénomène, nous prévoyons d'enregistrer la semaine prochaine la fréquence de résonnance d'une corde de guitare, d'après un protocole découvert sur internet. Si l'expérience atteint ses objectifs, la corde vibrera et produira un son, elle résonnera. Nous utiliserons le logiciel LatisPro. Nous l'avons déjà utilisé en classe de 2nd. A l'aide de l'analyse de Fourier, nous trouverons la fréquence propre de la corde.

Cinquième séance de TPE: le 09 octobre 2009

 La recherche documentaire 

Aujourd'hui, la documentaliste de notre lycée nous a présenté pendant une heures les différents outils de recherche documentaire mis à notre disposition. Elle nous a en effet informé sur des moteurs de recherche autre que ceux habituellement utilisés et sur les médiathèques. En somme, de nouvelles informations en perspective! Nous avons tout de suite essayé de mettre en pratique ce que nous venions d'apprendre en allant au CDI. Nous y sommes restées jusqu'à la fin de la séance.

Au programme de la semaine prochaine: notre première expèrience, qui sera effectuée sur une corde de guitare! 

 

Séances du 16 octobre au 6 novembre 2009 (avant et après les vacances de la Toussaint)

L'expérience avec la corde de guitare

Durant ces plusieurs séances de TPE, nous avons essayé de comprendre les effets des ondes sonores sur une corde de guitare. En effet, les nœuds et les ventres furent bien visibles. Malheureusement, certains essais furent peu fructueux en raison du matériel.  Afin de trouver la fréquence propre de la corde, nous l’avons pincée. Le temps que cette fréquence mettait parfois à s’afficher sur l’écran était considérable ! Afin de régler ce problème, nous avons utilisé plusieurs micros, ainsi que plusieurs interfaces.

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Neuvième séance de TPE: le 13 novembre 2009

Premier essai avec un verre

 

Pour la première fois, nous avons tenté de casser un verre en lui envoyant un son, dont la fréquence correspondait à celle de résonnance de notre objet. A la fin de l’heure, il tenait toujours. Le verre est assez épais. Durant les prochaines semaines, nous essayerons de trouver un verre en cristal plus fin qui reste dans nos moyens.

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Séances du 19 novembre au 11 décembre 2009

Fréquences, verres, boules Quies®et production finale

Au cours de ces semaines, nous avons à nouveau tenté de casser notre premier verre, malgré son épaisseur. Au cours de nos recherche, nous avons découvert que sous l’effet de l’onde sonore, le verre se « fatigue ». En réalité, il se crée des microfissures sur sa paroi, et, en théorie, lorsque ces fissures de rencontrent, le verre se brise.

 

De plus nous avons également pu pratiquer notre expérience sur plusieurs autres verres. Nous avons eu à notre disposition un beau verre à vin, à l’épaisseur réduite. Malheureusement, aucun débris de verres à notre actif. Vainement, nous avons également envoyé des ondes sonores sur un verre à champagne et à cognac. Nous pensons que notre amplificateur de son ce n’est pas assez puissant. A la rentrée, nous demanderons l’autorisation d’utiliser l’ampli du lycée qui se trouve dans la salle des actes. Sa puissance serait de 150 Watts.  

Nous avons enfin créé notre site internet, notre production finale. Nous l’alimenterons de nombreuses rubriques, instructives et     amusantes. Ainsi, Anne-Catherine a prévu de créer un film-résumé de L’affaire Tournesol, notre première inspiration. Marie-Sophie, qui s’est depuis peu familiarisée aux dessins animés tentera de nous produire une petite animation finale. Par ailleurs, les protocoles de nos expériences, tout comme le résumé de nos seize séances de TPE et une page dédiée au vocabulaire spécifique de notre sujet pourront être visité.

 

Quinzième séance de TPE: le 18 décembre 2009

Valeurs expérimentale et théorique

 

Aujourd’hui, pas d’expériences sonores ! Nous avons essayé de calculer la fréquence propre de notre corde, afin de la comparer à notre fréquence mesurée. Nous avons ainsi mesuré son poids et sa longueur.

Parallèlement, Anne-Catherine a utilisé Latis Pro afin d’enregistrer la fréquence de voix de Maria Callas. En effet, il existe peut-être une Castafiore capable de briser notre verre à vin?! Il suffirait qu’elle puisse tenir, sur une assez longue durée, une note à 160 Herz environ devant un verre ayant un fréquence propre de 160 Herz. Anne-Catherine a ainsi sélectionné des passages d’opéra, où la chanteuse n’était pas accompagnée par des instruments (la fréquence en aurait été faussée). 

Nos deux dernières séances de TPE: le 8 et 15 janvier 2009

La Salle des Actes et son amplificateur...

Pour toutes nos expèriences avec le verre, nous avions utilisé l'amplificateur de son du frère d'Alice. Or, Marie-Sophie a remarqué le semaine dernière que la Salle des Actes du lycée était peut-être en possession d'un amplificateur sonore. Peut-être serait-il même plus puissant? Après avoir obtenu les autorisations pour accéder à la salle et après avoir été confirmées de la présence d'un ampli, nous avons déménagé de deux étages le matériel nécessaire: verres, GBF, câbles. L'expèrience pouvait débuter. L'amplificateur de son a une puissance de 150W et les Boules Quies ® ont été indispensables. Les verre est extrèmement entré en vibration (comme le prouve la vidéo si dessous) plus que d'habitude, à la fréquence de 661 Hz exactement.

 

Finalement, au bout de nos deux dernières séances, nous avons rangé le matériel, au plus grand plaisir de l'administration qui devait de demander quelle était cette alarme qui retentissait chaque semaine...

 

 

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