Mathématiques 48
Proportionnalité et pourcentages
Manipule des situations de proportionnalité (recettes, prix, mélanges) et observe le coefficient en action. Calcule des pourcentages, des augmentations et des réductions sur des cas concrets.
Statistiques — Diagrammes et indicateurs
Saisis une série statistique et visualise instantanément l'histogramme, le diagramme en bâtons et les indicateurs (moyenne, médiane, étendue). Modifie les valeurs pour observer leur effet sur les indicateurs.
Probabilités et fluctuation des fréquences
Lance des expériences aléatoires (dés, pièces, urnes) un grand nombre de fois et observe la fluctuation des fréquences autour de la probabilité théorique. Visualise la loi des grands nombres en action.
La balance des équations
Résous une équation du premier degré en gardant la balance en équilibre : applique la même opération (+, −, ×, ÷) aux deux membres jusqu'à isoler l'inconnue.
Résolveur d'équations
Saisis une équation et observe sa résolution détaillée, étape par étape, avec justification de chaque opération.
Résolution graphique d'équations
Résous f(x) = k graphiquement en cherchant les points d'intersection de la courbe avec une droite horizontale. Outil idéal pour comprendre l'idée de solution graphique.
Entraînement — Inéquations
Série d'inéquations du premier degré avec correction. Insiste sur le changement de sens lors de la division par un nombre négatif.
Inéquations sur la droite graduée
Représente l'ensemble solution d'une inéquation sur la droite graduée. Manipule les bornes et observe l'effet sur l'intervalle solution.
La machine à fonctions
Une machine reçoit une valeur d'entrée x et renvoie une valeur de sortie f(x). Choisis la fonction (linéaire, affine, carrée…) et observe le lien entre x et son image.
Fonctions linéaire et affine
Trace une droite y = mx + p en faisant varier la pente m et l'ordonnée à l'origine p. Visualise l'effet de chaque coefficient sur l'allure de la droite.
Traceur de fonction du second degré
Trace la parabole y = ax² + bx + c et fais varier a, b, c avec des curseurs. Observe le sommet, l'axe de symétrie, les racines et l'effet de chaque coefficient.
Ératosthène — Mesurer la Terre par l'ombre
Deux villes, deux bâtons plantés, deux ombres le même midi : ça suffit pour mesurer la Terre. Relève les angles, pose la proportionnalité et compare ton résultat aux 40 008 km réels.
Figures planes — Périmètres et aires
Manipule les dimensions des figures usuelles (carré, rectangle, triangle, cercle, trapèze) et observe l'évolution du périmètre et de l'aire en temps réel.
Théorème de Pythagore
Fais varier les côtés d'un triangle rectangle et vérifie l'égalité a² + b² = c². Une démonstration visuelle par les aires permet de comprendre pourquoi c'est vrai.
Course du Soleil — Ombre de chantier
Choisis la date, l'heure et la ville : l'ombre du bâtiment pivote et s'allonge au sol. Relève-la, compare-la à celle du mât témoin de 2 m et retrouve le rapport de Thalès.
Jusqu'où voit-on ? — Horizon et Pythagore
Debout sur la plage tu vois à 4,7 km ; en haut d'une grue de 60 m, à 27,7 km. Monte l'observateur et applique Pythagore au triangle centre de la Terre – œil – horizon : le raccourci du géomètre d ≈ 3,57 × √h en découle.
Théorème de Thalès
Configure une situation classique de Thalès (triangles emboîtés ou opposés par le sommet) et observe les rapports de longueurs égaux. Calcule la longueur inconnue.
Solides usuels — Volumes et agrandissement
Manipule les dimensions des solides courants (pavé, cylindre, cône, sphère, pyramide) et observe le volume en temps réel. Étudie l'effet d'un agrandissement de coefficient k sur le volume (×k³).
Statistiques à deux variables
Saisis un nuage de points (x, y) et trace la droite d'ajustement par moindres carrés. Calcule le coefficient de corrélation et fais des prévisions par interpolation/extrapolation. Quatre jeux de données, dont la loi de Hubble : la pente donne la constante de Hubble et son inverse l'âge de l'Univers.
Suites numériques
Génère les termes d'une suite arithmétique ou géométrique en faisant varier le premier terme et la raison. Trace le nuage de points (n, uₙ) et observe le sens de variation.
Fonction dérivée et tangente
Trace la courbe d'une fonction et la tangente en un point que tu déplaces. Observe le lien entre le signe de la dérivée et le sens de variation de la fonction.
Durée du jour — La sinusoïde du ciel
Fais glisser la latitude et regarde la courbe de la durée du jour respirer. Lis la période, le maximum, le minimum et l'amplitude — puis règle ton modèle en sinus jusqu'à ce qu'il colle.
Marée — La courbe et la règle des douzièmes
Le coefficient fixe le marnage, et la mer descend selon la règle des douzièmes : 1, 2, 3, 3, 2, 1. Superpose la sinusoïde et mesure l'écart. En prolongement, l'énergie d'un bassin marémoteur suit le carré du marnage.
Trigonométrie
Manipule un triangle rectangle (angles, côtés) ou le cercle trigonométrique. Visualise sin, cos et tan d'un angle aigu, et résous des problèmes de hauteur, de pente ou de chevron.
Fonctions polynômes de degré 3
Trace y = ax³ + bx² + cx + d en faisant varier les quatre coefficients. Visualise le tableau de variations, les extremums locaux et le lien avec la dérivée f'(x) = 3ax² + 2bx + c.
Fonctions exponentielle et logarithme
Compare les courbes de eˣ et ln(x) sur un même graphique. Manipule les paramètres pour modéliser une décroissance radioactive, un séchage ou une capitalisation continue.
Vecteurs
Construis et combine des vecteurs dans le plan. Visualise la somme, la multiplication par un scalaire, la colinéarité et la décomposition selon une base.
Calcul intégral — Aires sous courbe
Choisis une fonction et un intervalle, puis observe l'aire sous la courbe. Compare avec l'évaluation par primitive F(b) − F(a) et avec une approximation par rectangles.
Nombres complexes
Place un nombre complexe z = a + ib dans le plan. Calcule son module, son argument, son conjugué et observe l'effet géométrique de l'addition et de la multiplication.
Produit scalaire
Manipule deux vecteurs dans le plan et calcule leur produit scalaire par les trois méthodes (norme/angle, coordonnées, projection). Vérifie l'orthogonalité.
Calculs numériques
Quatre outils : conversions d'unités (longueur, masse, volume, temps), notation scientifique, priorités opératoires, arrondi avec décimales ou chiffres significatifs. Chaque outil affiche les étapes pour comprendre le raisonnement.
Entraînement au calcul posé
Entraîne-toi à poser des additions, des multiplications et des divisions euclidiennes avec trois niveaux, des indices et des corrections détaillées.
Combinatoire et dénombrement
Calcule des factorielles, arrangements (avec ordre) et combinaisons (sans ordre). Visualise le triangle de Pascal interactif avec mise en évidence du coefficient binomial sélectionné.
Probabilités conditionnelles — Arbre pondéré
Arbre pondéré à 2 niveaux avec 4 scénarios (test médical, contrôle qualité, urnes, personnalisé). Calcule en temps réel les probabilités jointes, la probabilité totale et applique la formule de Bayes.
Matrices et systèmes linéaires
Trois outils : addition et multiplication de matrices (dimensions modifiables), calcul de déterminant 2×2, résolution d'un système 2×2 par la méthode de Cramer avec affichage des étapes.
Entraînement — Équations du 1er degré
Série d'équations du premier degré à résoudre, avec correction étape par étape. Entraîne-toi à isoler l'inconnue et à vérifier la solution.
Le système solaire dans la cour
Choisis la longueur dont tu disposes : la maquette se recalcule. Sur 100 m jusqu'à Neptune, le Soleil est une bille de 3 cm et la Terre un grain de 0,3 mm posé à 3,33 m.
Combien de fois plus ? — Ordres de grandeur
Le Soleil est-il 40, 400 ou 4 000 fois plus loin que la Lune ? Dix questions, trois réponses à chaque fois, une seule du bon ordre de grandeur. Du trait de crayon à l'année-lumière, avec la correction chiffrée.
Lire un plan à l'échelle
Un plan est une réduction de la réalité. Change l'échelle (1:20, 1:50, 1:100) et convertis les dimensions plan ↔ réel. Proportionnalité appliquée au dessin technique d'agencement.
Le dosage du béton
Calcule les quantités de ciment, sable, gravier et eau selon le volume de béton à couler. Proportionnalité au volume et conversion en sacs.
Coupe d'onglet & assemblage de cadres
Pour assembler un cadre à N côtés, le menuisier coupe en onglet. Découvre que l'angle de coupe vaut 180° ÷ N (45° pour un cadre rectangulaire) à partir des angles du polygone.
La pente (toiture, rampe, évacuation)
Calcule une pente en % et en degrés à partir d'un dénivelé et d'une distance. Vérifie la conformité d'une rampe PMR, d'une évacuation ou d'une toiture, et la longueur de pente.
Humidité & retrait du bois
Calcule le taux d'humidité H = (mₕ−mₛ)/mₛ et observe le retrait d'une planche en séchant. Pourcentages appliqués au métier du bois.
Métré & devis d'agencement
Calcule la surface de panneaux d'un meuble (aires de rectangles), le coût matière au m², la pose et la TVA pour établir un devis HT/TTC.
Métré de peinture
Calcule la surface des murs d'une pièce, déduis les ouvertures (portes, fenêtres) et estime le nombre de pots de peinture et le coût. Aires et périmètres.
Optimisation de débit (barres)
Débite des pièces de différentes longueurs dans des barres standard. Observe le nombre de barres, les chutes et le taux de chute, et cherche à minimiser le gaspillage.
Optimisation d'un bac de rangement
Optimise le volume d'un bac obtenu en pliant une plaque : étudie V(x) = x(30 − 2x)², sa dérivée et le maximum.
Exécution d'algorithmes Python pas à pas
Avance ligne par ligne dans 5 algorithmes (somme, moyenne, table, factorielle, comptage) et observe les variables et la console Python se mettre à jour à chaque tour de boucle.
Électricité 19
Grandeurs électriques et circuits
Construis un circuit en série ou en parallèle, branche un voltmètre et un ampèremètre, et mesure les tensions et intensités. Découvre les lois d'unicité et d'additivité.
Loi d'Ohm — Laboratoire virtuel
Trace la caractéristique U = f(I) d'un dipôle ohmique et vérifie expérimentalement la proportionnalité U = R × I. Identifie la résistance comme pente de la droite.
Signal alternatif — Oscilloscope virtuel
Visualise une tension sinusoïdale sur un oscilloscope virtuel. Mesure l'amplitude, la période, la fréquence, et compare valeur efficace et valeur maximale.
Triangle des puissances
Fais varier U, I et cos φ et visualise le triangle des puissances : active (P), réactive (Q) et apparente (S).
Transformateur et transport d'énergie
Manipule un transformateur idéal (rapport de transformation, conservation de la puissance) et comprends pourquoi le transport en très haute tension réduit les pertes Joule.
Effet Joule
Observe la dissipation thermique P_J = R × I² dans un conducteur. Visualise pourquoi doubler le courant multiplie les pertes par quatre.
Redressement du courant
Suis le signal d'une tension alternative à travers un pont de Graetz, puis un filtrage par condensateur. Compare la valeur moyenne avant et après lissage.
Déphasage et triangle des puissances
Visualise le déphasage entre tension et courant dans un circuit alternatif. Décompose la puissance en active (P), réactive (Q) et apparente (S), et observe le facteur de puissance cos φ.
Moteur électrique
Manipule un moteur asynchrone : vitesse synchrone, glissement et champ tournant. Observe l'effet de la fréquence et du nombre de pôles.
Transmettre l'information
Module et démodule un signal en bande passante. Compare transmissions analogique et numérique, et observe les effets de l'atténuation et du bruit.
Association de résistances
Associe deux résistances en série ou en parallèle et calcule la résistance équivalente. Compare les deux montages et leurs formules.
Circuit série / parallèle
Compare les deux montages : répartition de la tension et de l'intensité, luminosité des lampes, et effet d'une lampe grillée. Comprends pourquoi la maison est câblée en parallèle.
Code des couleurs des résistances
Choisis les 4 bandes de couleur et lis la valeur en ohms et la tolérance. Outil pratique pour identifier un composant, avec mode entraînement aléatoire.
Éclairage public — Horloge astronomique
Un lampadaire de commune reste allumé près de 3 900 heures par an. Règle la puissance, le nombre de points lumineux et l'heure de coupure, puis lis les kWh et les euros économisés.
Consommation électrique d'un logement
Règle la durée d'usage de chaque appareil et regarde la facture annuelle se construire poste par poste avec E = P × t. Identifie les postes les plus gourmands et l'effet sur le CO₂.
Dimensionner un circuit (disjoncteur & câble)
Choisis le disjoncteur et la section du câble selon la puissance de l'appareil. Le verdict indique si le câble est protégé et l'appareil alimenté — comme un électricien.
Laboratoire d'électricité
Une paillasse virtuelle : règle le générateur et les résistances, choisis série ou parallèle, ouvre/ferme l'interrupteur, et mesure tension et intensité avec le multimètre (voltmètre/ampèremètre).
Lois des nœuds et des mailles
Vérifie que les intensités s'additionnent à un nœud (I = I₁ + I₂) et que les tensions s'additionnent dans une maille (U = U₁ + U₂). Fais varier les résistances.
Sécurité électrique : le courant et le corps
Pourquoi c'est l'intensité qui est dangereuse, pas la tension seule. Effets du courant selon les seuils (mA), influence de la peau humide, et rôle protecteur du disjoncteur différentiel 30 mA.
Mécanique 15
Chronophoto — Quelle nature de mouvement ?
Une bande de points, trois réponses possibles : uniforme, accéléré ou ralenti ? Mesure les écarts entre points successifs pour trancher, puis vérifie. Dix enregistrements tirés au sort.
Mouvement et trajectoire
Observe le déplacement d'un objet et identifie le type de mouvement : rectiligne uniforme, accéléré, décéléré, circulaire. Mesure la vitesse moyenne et la vitesse instantanée.
Chute libre et accélération
Observe la hauteur, la vitesse et l'accélération d'un objet soumis à la pesanteur. Compare la Terre, la Lune et Mars dans un modèle simple.
Pendule simple
Observe les oscillations et mesure la période d’un pendule. Compare l’effet de la longueur et de la pesanteur de la Terre, de la Lune et de Mars.
Poids et masse — Le dynamomètre voyageur
Accroche un sac de plâtre de 25 kg au dynamomètre, puis change d'astre. La balance affiche toujours 25 kg, l'aiguille passe de 245 N à 40,5 N sur la Lune.
Forces et équilibre
Applique des forces (poids, tension, frottement) sur un solide et étudie l'équilibre. Décompose une force selon ses composantes et vérifie la 1ʳᵉ loi de Newton.
Vitesse et accélération
Suis un mobile en mouvement rectiligne et trace les graphiques v(t) et a(t). Distingue mouvement uniforme, uniformément accéléré et décéléré.
Fréquence de rotation — Du foret au globe
Un foret de 100 mm à 1 500 tr/min, ou la Terre en un tour par jour : c'est la même relation v = π × D × n. Convertis les tr/min en hertz et en période, et lis la vitesse au bord — 28 km/h sous la perceuse, 1 672 km/h à l'équateur.
Piste énergétique
Fais descendre un chariot sur une piste inclinée et observe la transformation de l’énergie potentielle en énergie cinétique et thermique.
Moments d'une force et équilibre en rotation
Place des forces sur un solide pouvant tourner autour d'un axe (balance, levier, grue). Calcule les moments M = F × d et vérifie l'équilibre par ΣM = 0.
Accident de voiture & distance de freinage
Fais varier la vitesse et observe la distance de réaction, la distance de freinage et la distance d'arrêt. Comprends pourquoi la distance de freinage augmente avec le carré de la vitesse.
Bascule d'une chaise
Incline une chaise et trouve l'angle à partir duquel elle bascule, selon la position du centre de gravité par rapport au polygone de sustentation.
Mars rétrograde — Le référentiel décide
Passe du point de vue du Soleil à celui de la Terre : la même planète décrit un cercle bien rangé, puis une boucle qui repart en arrière. Mars n'a pourtant rien changé à son mouvement.
Le mouvement de la Lune
La Lune décrit un cercle autour de la Terre. Fais varier le rayon de l'orbite et la période, et observe l'effet sur la vitesse le long de la trajectoire circulaire.
Le mouvement de la Terre
Deux mouvements de la Terre au choix : la révolution autour du Soleil et la rotation sur elle-même. Compare leurs durées — 365 jours d'un côté, 24 heures de l'autre.
Fluides 10
Pression dans un fluide
Étudie la pression à différentes profondeurs dans un fluide (P = ρgh). Convertis entre Pa, hPa et bar, et applique le principe de Pascal.
Force d'Archimède
Plonge des objets de différentes densités dans plusieurs fluides. Mesure la poussée F_A = ρ × V × g et prévois si l'objet flotte, coule ou reste entre deux eaux.
Presse hydraulique
Manipule deux pistons de surfaces différentes reliés par un fluide. Vérifie la conservation de la pression et calcule le facteur d'amplification de la force.
Débit d'un fluide
Manipule un fluide circulant dans une canalisation. Calcule le débit volumique Qv = V/t et le débit massique Qm = ρ × Qv.
Débit et équation de continuité
Étudie le passage d'un fluide d'une section S₁ à une section S₂. Vérifie l'équation de continuité S₁v₁ = S₂v₂ et applique-la au dimensionnement d'un réseau.
Loi de Boyle-Mariotte
Comprime ou dilate un gaz à température constante et observe la relation P × V = constante. Adapte le protocole à un compresseur ou à un vase d'expansion.
Gaz parfait — Influence de la température
Fais varier la température, le volume ou la quantité d'un gaz et observe l'effet sur la pression. Visualise PV = nRT et le mouvement des molécules.
Pertes de charge dans un immeuble
Fais monter l'eau étage par étage : la pompe doit vaincre la hauteur géométrique (ρgh) et les pertes de charge des canalisations. Vois s'il reste assez de pression au dernier étage.
La pompe de circulation
Le circulateur d'un chauffage fait circuler l'eau. Règle le débit et la hauteur manométrique (P = ρ·g·Q·HMT) et observe la puissance absorbée et la consommation annuelle.
Vidange d'un réservoir
Un réservoir percé se vide : le niveau baisse en temps réel et le jet faiblit. Loi de Torricelli v = √(2gh), débit, temps de vidange et courbe h(t).
Thermique 23
Température et énergie thermique
Mesure l'élévation de température d'un corps en lui apportant une énergie. Distingue chaleur (transfert d'énergie) et température (état d'agitation).
Transferts thermiques et équilibre
Met en contact deux corps à températures différentes et observe la mise en équilibre. Identifie les trois modes de transfert (conduction, convection, rayonnement).
Particules de froid et de chaud
Déconstruis l'idée de « particule de froid » : la température, c'est l'agitation des particules, et la chaleur va toujours du chaud vers le froid. Maison en hiver ou en été, isolation réglable, coût du chauffage ou de la clim.
Courbe de chauffage — Changements d'état
Chauffe un corps pur ou un mélange et trace T = f(t). Observe les paliers de fusion et d'ébullition pour le corps pur, et leur absence pour un mélange.
Conductance thermique et isolation
Compare l'efficacité d'isolation de différents matériaux (laine de verre, polystyrène, bois, béton). Manipule λ et l'épaisseur pour minimiser le flux thermique.
Paroi multicouche
Construis une paroi composée (placo, isolant, brique, parement) et calcule la résistance thermique totale R = Σ Rᵢ. Visualise l'évolution de la température en chaque point.
Comparateur de vitrages
Compare simple, double et triple vitrage selon leurs coefficients Ug. Calcule les pertes thermiques annuelles et le retour sur investissement.
Rayonnement thermique
Étudie l'émission d'un corps chauffé selon sa température. Applique la loi de Wien (λmax = 2,898 × 10⁻³ / T) pour relier température et longueur d'onde maximale d'émission.
Effet de serre
Modélise les échanges entre le Soleil, la Terre et l'atmosphère. Fais varier la concentration des gaz à effet de serre et observe l'équilibre thermique de la planète.
Dilatation thermique du parquet
Calcule la dilatation d'un parquet bois selon la variation de température et d'humidité. Comprends pourquoi un joint de dilatation périphérique est obligatoire.
Régulation d'étuve avec CTN
Pilote une étuve avec une CTN comme capteur. Règle un seuil de température et observe le comportement du système (tout-ou-rien, hystérésis).
Capteurs de température : CTN vs Pt100
Compare deux capteurs : la CTN (résistance qui diminue avec T) et la Pt100 (résistance qui augmente linéairement). Trace R = f(T) et identifie le capteur adapté.
Capteur Pt100 : R = f(T)
La résistance d'une sonde Pt100 suit une fonction affine R = 0,385·T + 100. Fais varier la température et lis le point sur la droite (image, antécédent).
Air humide & point de rosée
L'air contient de la vapeur d'eau. Règle température, humidité et température de la paroi, et vois la condensation (buée) apparaître quand la paroi passe sous le point de rosée.
Bilan thermique & étiquette DPE
Une maison perd de la chaleur par ses parois. Améliore l'isolation (murs, toit, fenêtres) et observe les déperditions chuter (P = U·A·ΔT) et la classe énergie passer de G à A.
Le capteur solaire thermique
Un chauffe-eau solaire capte le rayonnement pour chauffer un ballon. Règle surface, ensoleillement et rendement (P = η·G·S) et calcule le temps de chauffe avec Q = m·c·ΔT.
La chaudière à condensation
Refroidis les fumées sous le point de rosée pour récupérer la chaleur latente de la vapeur d'eau. Compare chaudière classique et à condensation, et vois pourquoi un retour d'eau froid fait grimper le rendement sur PCI au-delà de 100 %.
Climatisation & pompe à chaleur
Suis le fluide frigorigène autour du cycle frigorifique (évaporateur, compresseur, condenseur, détendeur). Bascule entre mode été (rafraîchir) et hiver (pompe à chaleur), fais varier les températures et le fluide, et lis le COP/EER en temps réel.
Caméra thermique & ponts thermiques
Une caméra thermique révèle les fuites de chaleur d'un bâtiment. Bascule en vue thermique et fais varier l'isolation pour voir les ponts thermiques (fenêtres, jonctions) ressortir en rouge.
Le réfrigérateur
Le frigo extrait la chaleur de l'enceinte froide et la rejette dans la cuisine. Joue sur la consigne, l'isolation et les ouvertures de porte pour voir l'effet sur la charge thermique, la consommation (kWh) et la classe énergétique.
Refroidissement d'une tasse de café
Observe la décroissance de température d'une boisson chaude vers l'air ambiant (loi de refroidissement de Newton). Fais varier la température initiale et l'isolation.
Le réseau de chaleur urbain
Une chaufferie centrale chauffe tout un quartier via de l'eau chaude. Règle le débit et l'écart de température (P = ṁ·c·ΔT), observe les pertes du réseau et le nombre de logements chauffés.
Le séchage du bois en étuve
Sécher le bois, c'est évaporer son eau (Q = m·L). Règle la masse, les humidités et la puissance de l'étuve, et estime l'énergie, le temps et le coût du séchage.
Chimie 12
Constructeur d'atomes et d'ions
Construis n'importe quel atome de la table périodique en ajoutant protons, neutrons et électrons. La simulation indique en temps réel l'élément, le nombre de masse, la charge et la stabilité.
Configuration électronique
Visualise la répartition des électrons sur les couches K, L, M des 18 premiers éléments. La simulation respecte la règle du remplissage en commençant par la couche la plus proche du noyau.
Histoire du modèle de l'atome
Parcours interactif des cinq grands modèles : Dalton, Thomson, Rutherford, Bohr et le modèle quantique. Chaque modèle est animé avec les arguments expérimentaux qui ont conduit à le rejeter ou à l'améliorer.
Liaisons chimiques
Forme des molécules en associant des atomes selon les règles de liaison. Distingue liaisons covalente, ionique et observe la formation des doublets liants et non liants.
Solutions chimiques et concentration
Prépare une solution par dissolution ou par dilution. Manipule la concentration en masse Cm = m/V et la dilution C₁V₁ = C₂V₂ avec un protocole interactif.
Échelle de pH
Mesure le pH de produits du quotidien — café, lait, eau de Javel, jus d'orange — puis dilue-les et regarde le pH bouger. Simulation PhET hébergée sur le site.
Oxydoréduction
Met en présence un métal et une solution d'ions. Observe les échanges d'électrons, identifie l'oxydant et le réducteur, et écris la demi-équation et l'équation bilan.
Pile électrochimique
Construis une pile (Daniell ou autre) en associant deux couples redox. Mesure la tension, identifie l'anode et la cathode, et observe la migration des ions.
Combustion du carbone et des hydrocarbures
Équilibre les équations de combustion (méthane, propane, butane) en ajustant les coefficients stœchiométriques. Compare combustion complète et incomplète, et observe les produits formés.
Décroissance radioactive & demi-vie
Les noyaux radioactifs se désintègrent au hasard. Lance le temps et observe la population fondre de moitié à chaque demi-vie, selon la loi N = N₀·(½)^(t/T). Datation, déchets, médecine.
Méthanisation & biogaz
Des déchets organiques produisent du biogaz riche en méthane, brûlé en cogénération pour faire de l'électricité et de la chaleur. Règle les déchets et la composition, et lis l'énergie produite.
Fission nucléaire & réaction en chaîne
Un neutron casse un noyau d'uranium 235, libère de l'énergie (E = mc²) et d'autres neutrons. Règle les barres de contrôle et observe la criticité : réaction qui s'éteint, stable ou qui s'emballe.
Énergie 16
Autoconsommation solaire & batterie
Les panneaux produisent à midi, on consomme matin et soir. Ajoute une batterie pour stocker le surplus et augmenter le taux d'autoconsommation. Courbes production/consommation sur 24 h.
Le barrage hydroélectrique
L'eau stockée en hauteur fait tourner une turbine. Fais varier la hauteur de chute et le débit et découvre la proportionnalité P = ρ·g·Q·h. Énergie produite, foyers alimentés, recette.
Fonctionnement d'une centrale nucléaire
Comment la centrale de Penly (près de Dieppe) produit-elle de l'électricité ? Pilote les barres de contrôle, suis les trois circuits d'eau du cœur du réacteur à la Manche, et lis la puissance produite et le rejet thermique.
La centrale électrique à vapeur
Nucléaire, charbon, gaz ou biomasse utilisent le même cycle vapeur → turbine → alternateur. Change la source, ajuste puissance et rendement, et observe l'électricité produite, la chaleur rejetée et le CO₂.
Énergie géothermique
Principe d'une pompe à chaleur géothermique : capter la chaleur du sol pour chauffer un bâtiment. Observe le COP et l'énergie extraite selon la température du sol.
Énergie solaire — panneaux photovoltaïques
Fais varier la surface, le rendement et l'ensoleillement pour estimer la puissance crête et l'énergie annuelle produites par une installation photovoltaïque.
L'énergie du Soleil
De la fusion nucléaire au cœur du Soleil à la constante solaire reçue sur Terre : explore la chaîne énergétique et la puissance rayonnée.
L'éolienne
Le vent fait tourner les pales. Découvre que la puissance dépend du cube de la vitesse du vent (doubler le vent → ×8) et du carré du diamètre. Limite de Betz, parc éolien, foyers alimentés.
L'hydrolienne
Une « éolienne sous l'eau » qui capte les courants marins. L'eau étant ~840× plus dense que l'air, un courant lent produit beaucoup. Compare la puissance à celle d'une éolienne.
Masque solaire — Distance de recul
Le 21 décembre à Paris, le Soleil ne monte qu'à 17,7°. Règle la hauteur du mur et la distance du capteur : la cote de recul D min = ΔH ÷ tan h s'affiche et le verdict bascule d'ombragé à dégagé. Cinq villes, un coefficient de métier à retenir.
Le mix électrique d'un pays
La production doit égaler la demande à chaque instant. Compose le mix (nucléaire, hydraulique, éolien, solaire, gaz, charbon) pour équilibrer le réseau avec le moins de CO₂ et le plus de renouvelable.
Le moteur à combustion
Animation des 4 temps d'un moteur essence ou diesel : observe comment la chaleur de la combustion devient travail mécanique, et pourquoi à peine un tiers de l'énergie brûlée fait avancer le véhicule (rendement, pertes échappement et refroidissement).
Pile à combustible à hydrogène
L'hydrogène réagit avec l'oxygène pour produire de l'électricité et de l'eau, sans CO₂. Règle le débit d'H₂ et le rendement ; passe en mode électrolyse pour fabriquer l'hydrogène.
STEP — stocker l'électricité avec de l'eau
Une STEP pompe l'eau en hauteur pour stocker l'électricité, et la turbine pour la restituer. Bascule entre pompage et turbinage et observe le rendement aller-retour (~75 %).
La voiture électrique
L'autonomie dépend de la batterie (kWh) et de la consommation ; le temps de recharge, de la puissance de la borne. Compare aussi le coût d'usage à celui d'une voiture essence.
Bilan carbone : gaz ou pompe à chaleur ?
Compare les émissions de CO₂ d'un chauffage au gaz et d'une pompe à chaleur. CO₂ = consommation × facteur d'émission ; calcule le pourcentage d'économie.
Optique & Ondes 11
Réflexion et réfraction de la lumière
Envoie un rayon lumineux à l'interface entre deux milieux et observe la réflexion et la réfraction. Vérifie la loi de Snell-Descartes et identifie l'angle limite.
Sources lumineuses
Compare les spectres d'émission de différentes sources : soleil, ampoule à incandescence, néon, LED. Distingue spectre continu et spectre de raies.
Mélangeur RVB
Mélange les trois lumières primaires (rouge, vert, bleu) en synthèse additive. Reproduis les couleurs secondaires (cyan, magenta, jaune) et le blanc.
Éclairement et inclinaison — E = Φ/S
Le faisceau garde la même largeur, donc le même flux. Incline la surface : la tache de lumière s'allonge, la surface éclairée grandit et l'éclairement chute. Cherche la position perpendiculaire aux rayons, saison par saison.
Éclairage d'atelier
Dimensionne l'éclairage d'un atelier selon la surface et la tâche à réaliser. Calcule l'éclairement (lux) et compare différents types de luminaires.
Signal sonore
Génère un signal sonore et étudie sa fréquence, sa période et son intensité. Calcule le niveau sonore en décibels L = 10 × log(I/I₀).
Caractéristiques d'un son
Manipule un son virtuel : modifie la fréquence (hauteur), l'amplitude (volume) et la forme (timbre). Visualise simultanément la forme d'onde et le spectre.
Atténuation sonore
Étudie l'affaiblissement d'un son à travers une paroi (loi de masse) ou par distance. Calcule l'indice d'affaiblissement R en dB et compare différents matériaux acoustiques.
Spectre électromagnétique
Parcours le spectre des ondes EM : ondes radio, micro-ondes, infrarouge, visible, UV, X, gamma. Pour chaque domaine : longueur d'onde, fréquence, applications.
Niveau sonore et distance
Observe la décroissance du niveau sonore (en dB) avec la distance à la source : −6 dB à chaque doublement de la distance.
Niveau sonore & sources multiples
Additionne les niveaux sonores de plusieurs sources : deux sources identiques n'ajoutent que +3 dB. Manipule le nombre de sources et observe le niveau résultant.
Sécurité & pratique 5
Sécurité en laboratoire et en atelier
Quatre modules : pictogrammes SGH (signification, exemples), quiz EPI selon les situations professionnelles, dispositifs de protection électrique (fusible, disjoncteur, différentiel, terre), échelle des niveaux sonores avec seuils réglementaires.
Anisotropie du bois
Visualise les trois directions du bois (radiale, tangentielle, longitudinale) et leurs comportements différents face à l'humidité, au retrait et aux contraintes.
Calepinage
Place des éléments (carreaux, panneaux, briques) sur une surface en respectant les contraintes de pose. Calcule le métré et les chutes.
Escalier — Formule de Blondel
Dimensionne un escalier (giron, hauteur de marche, échappée) en respectant la formule de Blondel : 2h + g ≈ 64 cm. Vérifie la conformité aux normes de construction.
Pressage & collage
Pour coller deux pièces, on les serre : la pression P = F/S doit rester dans la bonne plage (0,4–1 MPa). Fais varier serre-joints et surface du joint et vérifie le serrage.
Ressources liées 2
Corrigés de TP associés à certaines simulations — fournis comme ressources, non comptés dans le total des simulations.
Corrigé — TP niveau sonore & distance
Corrigé complet du TP FizziQ « niveau sonore en fonction de la distance » (Ch09, Seconde) : mesures attendues, calculs et interprétation. Accompagne la simulation associée.
Corrigé — TP sources sonores multiples
Corrigé complet du TP FizziQ « niveau sonore et sources multiples » (Ch09, Seconde) : addition des niveaux en décibels, mesures et interprétation. Accompagne la simulation associée.