Description du projet
Ce document présente un travail pratique (TP) qui a deux objectifs principaux :
- Démontrer la manière dont le son se propage dans l’air avec une certaine vitesse
- Mesurer de manière expérimentale cette vitesse en utilisant son smartphone et une application qui gère les capteurs présents sur l’appareil
L’expérience est décrite en détail sur le site de l’application (qui contient pleins d’autres expériences de physique) :
https://phyphox.org/experiment/speed-of-sound/
Scénario
- Accueil et introduction du sujet.
- Brainstorming guidé avec les élèves (et selon leur niveau et avancement dans le sujet) pour établir le mode opératoire (MO) de l’expérience.
- Elaboration du graphique temporel du son qui se déplace et détermination de la formule de calcul en fonction des résultats mesurés par phyphox.
- Campagne d’essai en dehors de la classe.
- Retour en classe, calcul des vitesses et critiques des résultats
Il y a plusieurs intérêts à faire ce TP en utilisant phyphox :
- Il s’agit de quelque chose de ludique, et qui utilise un outil que (pratiquement) chaque élève possède.
- L’expérience est très simple à réaliser et le matériel nécessaire très accessible.
- La mise en oeuvre de ce TP peut être plus ou moins complexe, selon les objectifs pédagogiques ou le niveau scolaire des élèves : on peut réaliser l’expérience tout simplement en faisant la mesure et en appliquant la formule qui est donnée, et on peut demander aux élèves de trouver par eux-mêmes le moyen de mesurer la vitesse du son en utilisant le chronomètre sonore.
- Ce TP permet d’appliquer une démarche scientifique avec une campagne de mesure, une analyse et une critique des résultats trouvés.
- Au-delà de la cinématique, ce TP nécessite d’utiliser des capteurs. On peut très bien aborder ce sujet en plus du calcul pour mesurer la vitesse du son.