Traduction en francais de Phyphox

L’équipe de la Physique Autrement, en collaboration avec Ulysse Delabre (Université de Bordeaux) et Julien Basset (Université Paris Sud) a mené la traduction en français de l’application PhyPhox. Cette application, gratuite, développée par l’Université d’Aix La Chapelle, permet de faire des mesures de physique en utilisant les capteurs du smartphone. Cela permet de repenser l’enseignement de la physique expérimentale, et de sortir de la salle de TP classique, comme nous avons commencé à le faire dans certains de nos enseignements ici à l’Université Paris Sud. Cette traduction permettra une diffusion plus large en France de ces pratiques.

La traduction française n’est pour l’instant disponible que sur la version bêta de l’application, mais sera rapidement incorporée dans la version principale.

1896. Le jeune Piotr Zeeman profite des vacances de son directeur pour tenter une petite expérience. Ce qu’il observe va déboucher sur une incroyable épopée scientifique dans le champ de la physique quantique.

Les Mardis de l’Espace des sciences avec Julien Bobroff, Physicien expert de la physique quantique dans les solides, et enseignant-chercheur à l’Université Paris Sud.

Arduino est un outil incontournable des projets électroniques dans les FabLab, mais on peut également l’utiliser pour faire des expériences de physique. Découvrez les fiches pour apprendre à utiliser et pouvoir mener des projets originaux : machines incroyables, mesures de physique, jeux, travaux pratiques, votre imagination sera votre limite.

– Six fiches « défi » pour découvrir les fondamentaux des cartes Arduino.
– Des fiches « savoir » pour approfondir les notions.
– Des fiches « outil » pour connaître le matériel.

Ces fiches sont disponibles en français et en anglais.

Vous trouverez rassemblées sur cette page diverses informations qui vous permettront de faire des expériences sur la supraconductivité : matériel nécessaire et vidéos mode d’emploi. Le site supraconductivite.fr propose également de nombreuses informations utiles.

Attention, ces expériences demandent l’utilisation d’azote liquide et d’aimants puissants, sources de danger potentielles. Prenez bien toutes les précautions, et si possible faîtes vous former au départ par des personnes habituées au maniement de l’azote liquide.

Les aimants

Les aimants dits « néodymes » sont les plus puissants et rendent les expériences plus impressionnantes, ce sont les aimants que nous utilisons. Attention : ces aimants peuvent être dangereux quand ils sont gros (plus de 1 cm cube environ), car les forces qu’ils créent deviennent alors importantes. Il existe de nombreux revendeurs d’aimants sur internet. Nous utilisons beaucoup le site supermagnet qui permet le paiement des commandes par mandat administratif, après réception de la commande, mais nous n’avons pas testé tous les revendeurs, loin de là.

Les supraconducteurs

Attention, il existe différents types de supras en fonction de leur “piégeage” et donc de leur utilisation. Nous les avons séparés en 3 catégories, et reportez vous aux vidéos juste après pour comprendre les différences. Voici les fournisseurs que nous utilisons pour nos expériences. Cette liste ne se veut pas exhaustive, et ne prétend pas regrouper les meilleurs sources d’échantillons supraconducteurs, seulement ceux que nous utilisons (et qui acceptent des commandes suivant les règles des universités françaises).

• Échantillons supraconducteurs pour lévitation Meissner

Nous les achetons chez can-superconductors.com. Ces échantillons sont polycristallins, et les vortex ne s’accrochent que très peu. Les aimants qui peuvent léviter sur de telles pastilles doivent être légers (par exemple, un disque de 1mm d’épaisseur et 10 mm de diamètre, comme sur la vidéo).

• Échantillons supraconducteurs pour piégeage fort (les trains)

Pour fabriquer les trains où faire des lévitations à fort ancrage, il faut des échantillons monocristallins. Les aimants en lévitation sont alors « bloqués » en position et peuvent êtres plus lourds. Ces pastilles sont plus couteuses (jusqu’à plusieurs centaines d’euros selon les dimensions) . Nous achetons nos pastilles chez ATZ. Les épaisseurs standard sont de 12 mm, mais nous nous sommes rendus compte que des échantillons de 6 mm convenaient à nos besoins : nous demandons donc lors de la commande que les pastilles soient coupées en deux dans le sens de l’épaisseur, de façon à obtenir deux pastilles pour le prix d’une.

Voici ce que nous demandons pour faire nos trains :

1 HTS YBCO element, melt textured tile, single grain
Composition: Y1.65Ba2Cu3O7-x – bulk
OD 30 mm x > H 14 – 15 mm
Cut to OD 30 mm x H 6 – 7mm (2 pcs., passivated for protection)

La société can-superconductors.com propose également de telle pastilles, mais nous ne les avons pas testées.

• Échantillons à piégeage intermédiaire

Ces pastilles ont un piégeage suffisamment fort pour faire léviter à une distance raisonnable (1 cm) un aimant assez lourd (30 mm de diamètre et 5 mm d’épais), mais suffisamment faible pour que l’aimant puisse être facilement déplacé à la main, permettant des démonstrations faciles et impressionnantes (mais compliquées à expliquer dans le détail !). Nous nous fournissons chez ATZ. Les épaisseurs standard sont de 12 mm, mais nous nous sommes rendus compte que des échantillons de 6 mm convenaient à nos besoins : nous demandons donc lors de la commande que les pastilles soient coupées en deux dans le sens de l’épaisseur, de façon à obtenir deux pastilles pour le prix d’une. La qualité de ces pastilles varie d’une fois à l’autre, car il s’agit de chutes de production.

Voici ce que nous demandons pour faire nos démonstrations :

1 piece of HTS YBCO elements
melt textured tile, seeded / polycrystalline material
Composition: Y1.65Ba2Cu3O7-x – bulk
Medium quality for levitation effects
OD > 40 mm x H 10 – 12 mm

Cut to OD > 40 mm x H 5 – 6 mm into 2 pieces, and passivated for protection.

• Échantillons pour étudier la résistance électrique

Nous les achetons chez can-superconductors.com. Ces échantillons ont des contacts électriques déjà préparés, et ont une transition autour de 100 K. Les détails pratiques permettant cette mesure ainsi que l’électronique nécessaire sont décrits dans le projet « loi d’Ohm dans un supra ».

Voici un petit livre qui propose un regard décalé sur la physique quantique. En une dizaine d’expériences, parmi les plus sidérantes de la physique moderne, découvrez de drôles de laboratoires, de folles inventions et surtout des physiciens aussi géniaux que bricolo…

Nous avons testé à deux reprises une nouvelle façon d’enseigner la physique expérimentale : l’immersion-fiction. Nous avons proposé à une vingtaine d’étudiants en licence de science de vivre une fiction pendant 3 jours non stop. Ils devaient assister à distance un vaisseau explorant une comète. Cette nouvelle façon d’enseigner a permis de développer chez les étudiants la créativité, la gestion de groupe, l’autonomie, et de leur permettre de confronter leurs connaissances à des situations « réelles » hors des habituelles salles de travaux pratiques. Nous vous proposons un retour d’expérience et de quoi faire vous-même cet enseignement si vous êtes intéressé.

Suite à un problème au centre de l’agence spatiale européenne, une procédure d’urgence est déclenchée et les étudiants, ici des ingénieurs en session « team building », doivent soudain tout arrêter et prendre le relais des communications pour aider un vaisseau spatial à distance. Ce vaisseau est justement en train d’atterrir sur une comète étrange et inconnue qu’il doit l’explorer. Mais ce vaisseau n’a, suite à des problèmes techniques, qu’un équipement scientifique de base très réduit. Les ingénieurs sur Terre (les étudiants) ont le même équipement : ils communiquent avec le vaisseau pour l’aider à explorer la comète, en lui suggérant quoi fabriquer et comment après l’avoir testé eux-même. S’en suivent une succession de missions courtes pour aider le vaisseau, et d’analyse des datas qui reviennent du vaisseau.

Le scénario prévoit différentes évolutions selon ce que proposent les ingénieurs sur Terre, jusqu’à un final pour le peu surprenant !

Cette immersion vise d’abord au développement de compétences en physique expérimentale : usage de capteurs via des smartphones et des cartes Arduino, création d’expériences de zéro, tests, analyse de données, production de protocoles. Elle permet aussi de développer plusieurs compétences transversales : travail en groupe et en auto-gestion, travail en autonomie avec contrainte de temps, créativité et design, communication.

Nous avons interrogé les étudiants sur différents points en leur demandant de donner leur sentiment sur une échelle de 1 à 7 (enquête anonymisée menée auprès de tous les participants).

• Qu’avez-vous pensé de l’immersion ? Les étudiants ont fortement apprécié l’expérience (moyenne de 6.6 sur une échelle de 1 à 7). « J’espère juste que d’autres groupes d’étudiants auront l’occasion de vivre cette fabuleuse expérience », « J’ai adoré ces 3 jours, on recommence quand ??! ».
• Qu’avez-vous pensé du fait de ne pas attribuer de notes ? Les étudiants ont plébiscité cette absence de note (moyenne de 6.5/7) malgré des réticences initiales.
  « ça nous permet simplement de nous concentrer sur l’essentiel : apprendre, comprendre, résoudre. On peut essayer et rater sans se soucier des conséquences, et ça marche », « Pas de peur de l’échec », « Moins de stress, plus de naturel, plus de prise d’initiative, plus de collaboration », « Ça a permis d’être plus créatif et tenter de faire des trucs qui peut-être vont pas nécessairement marcher mais peuvent ».
• Qu’avez-vous pensé du fait que les profs ne jouent jamais leur propre rôle ? Les étudiants ont là encore loué ce choix (moyenne 6.3/7). « Il y a une liberté liée au fait que les profs ont des rôles. Ça nous oblige à se remettre en cause », « Frustrant mais bien. Ça nous pousse à nous dépasser, à trouver l’info par nous mêmes ».

• La fiction : tous les éléments de « décors », audio, vidéo, badges, convocations, participent à vraiment créer un univers fictif vraisemblable. On y croit et on joue donc le jeu à fond.
• Un lieu hors des bâtiments habituels renforce l’immersion (un autre bâtiment ou même gîte à la campagne).
• Des questions et problèmes ouverts sans solution unique laissant les étudiants complètement libres.
• Pas de notes : les étudiants ne sont pas notés, mais par contre ils sont évalués par plusieurs retours au cours de l’immersion et à la fin. L’absence de notes « déstresse » les étudiants, leur permet de créer et d’innover sans peur de l’échec, et permet aussi de relâcher certaines contraintes et crispations entre étudiants dans les groupes.
• Les profs ne jouent jamais le rôle de profs : là encore, cela montre aux étudiants qu’il n’y a pas une « bonne solution » et que leur travail est vraiment ouvert.

Ce dispositif propose une façon nouvelle de donner à voir un contenu et de la science contemporaine. Il est composé de neuf cubes, les neuf pièces d’un musée, qu’on découvre l’une après l’autre dans un rapport intime et interactif. La première exposition, «Matière Quantique», donne à voir et comprendre la matière et les atomes qui la composent, les recherches récentes dans le domaine et les applications concrètes. Il utilise entre autres des créations de jeunes designers produites dans des collaborations avec des physiciens pour donner à voir cette matière quantique et ses spectaculaires propriétés, comme la lévitation supraconductrice.

Mais ce musée est surtout conçu pour pouvoir présenter plusieurs expositions, et chacun peut lui-même remplacer une expo par une autre de façon très simple, et devenir ainsi un véritable curateur !

Du 9/10/2018 au 7/11/2018 au Quai des Savoirs à Toulouse, s’ouvre l’exposition SUPRA !

Issue de notre collaboration avec des designers, cette expo offre une visite étonnante et sensible où le design vulgarise, s’amuse, imagine le futur et met en scène le monde de la physique et de la supraconductivité. Les visiteurs s’approprient des notions de physique, participent à un surprenant atelier sur la lévitation, découvrent de nombreuses créations issues de la rencontre entre physiciens et designers.