Smartphonique

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Les travaux pratiques, en confrontant les théories aux réalités mesurables, jouent un rôle essentiel dans l'apprentissage de la physique. Après une description des différents capteurs d’un smartphone (accéléromètre, microphone, gyroscope...), cet ouvrage explique comment les utiliser pour tester les grands principes de la physique en mécanique, en acoustique et en optique. Grâce à l’utilisation d’applications simples et gratuites, il sera ainsi possible de mesurer la vitesse du son, de transformer son smartphone en microscope, d’étudier l’éclairement et le transit des exoplanètes… Chaque expérience s'accompagne d'un corpus théorique soutenu (niveau L1/L2) permettant au lecteur d'approfondir sa compréhension des phénomènes observés.

Table des matières

Table des matières
Smartphonique	1
Table des matières	3
1. Du téléphone mobile au smartphone...	13
1 Le smartphone : un mini-laboratoire mobile	13
2. Le smartphone : un véritable mini-laboratoire mobile !	14
3. Le domaine de la smartphonique	16
2 Quelques applications de smartphonique très utiles	19
1. Avertissement : différentes applications pour différentes représentations	19
2. L’application PhyPhox : Physical Phone Experiments	20
3. L’application Physics ToolBox Suite	22
4. L’application Sensor Kinetics	23
5. Quelle application faut-il privilégier ? Phyphox, Physics ToolBox ou Sensor Kinetics ?	24
6. Autres applications intéressantes	25
1. Les axes d’un smartphone	29
3 Les capteurs d’un smartphone	29
2. Les capteurs et composants d’un smartphone	30
4 Le smartphone	43
1. Mesurer un angle avec son smartphone	43
2. Mesurer des distances avec son smartphone...sans utiliser de mètre !	52
3. Mesurer un diamètre angulaire apparent avec l’appareil photo d’un smartphone	55
4. Mesurer des vitesses... y compris angulaires avec son smartphone !	57
5 Expériences de mécanique avec un smartphone	61
1 La chute libre d’un smartphone... ou comment estimer la masse de la Terre en faisant tomber son smartphone	61
2 Descente tout schuss d’un smartphone sur un plan incliné... ou comment déterminer le coefficient de frottement statique !	68
3 Glissade d’un smartphone sur une table... ou comment déterminer le coefficient de frottement dynamique	73
4. Rotation d’un smartphone et la force centrifuge... ou comment trouver la position de l’accéléromètre	79
5. Le pendule... ou comment estimer le rayon de la Terre à partir des oscillations d’un pendule	85
6. Tester la conservation de l’énergie mécanique par analyse de trajectoire	96
Suspendre son smartphone à un élastique... ou comment fabriquer une balance	102
6 Expériences d’acoustique avec un smartphone	107
1. Mesurer la vitesse du son en tapant dans les mains et avec deux smartphones	107
2. Analyser le son d’un instrument de musique	110
3. Analyser la résonance d’une guitare	116
4. Mesurer la vitesse du son par effet Doppler	120
5. Mesurer la vitesse du son en soufflant dans une bouteille de Bordeaux	124
6. Analyse du son en fonction de la distance	129
7 Expérience d’optique avec son smartphone	133
1. Voir l’infrarouge avec un smartphone	133
2. Réviser l’optique géométrique en mesurant la focale de son smartphone	137
3. Transformer son smartphone en microscope et mesurer l’épaisseur d’un cheveu	146
4. Analyser l’éclairement en fonction de la distance... ou comment bien y voir	153
5. Tester la loi de Malus avec son smartphone et des lunettes 3D	159
8 Ouvertures	163
1. Peser l’air... et vérifier la loi de la statique des fluides	163
2. Mesurer la tension de surface et sonder les interactions microscopiques d’un liquide	169
3. Voir des cellules et des pixels avec un smartphone	174
4. Tester l’absorption et la loi de Beer-Lambert	175
5. Analyser le transit d’exoplanète avec un smartphone	180
Conclusions	183
Références	185
Index	187

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