Adjectif : analyses et recherches sur les TICE

Revue d'interface entre recherches et pratiques en éducation et formation 

Barre oblique

Des ressources pour apprendre la physique avec un smartphone : le cas de Phyphox

vendredi 8 novembre 2019.


Des ressources pour apprendre la physique avec un smartphone : le cas de Phyphox

Pascale Kummer

Phyphox est une application gratuite pour téléphone Android développé à l’Université d’Aachen (Aix la Chapelle). Son originalité est de fournir tant des instruments de mesure que des moyens d’exploiter ces mesures (représentations graphiques notamment). Les valeurs obtenues sont transférables sur tableur. Cette application comprend une trentaine de modules différents. Nous donnons ci-dessous un exemple lié à la prise de conscience du phénomène de frottement (lycée et premier cycle d’université).

https://phyphox.org

Le module « inclinaison » est un outil très simple de mesure d’angle (résultat en degrés avec deux décimales). Il peut être utilisé en travaux pratiques pour déterminer le coefficient de frottement entre deux matériaux solides.

Après téléchargement, l’application n’a pas besoin de connexion. Choisir l’option « plan » pour la mesure permet d’avoir la valeur de l’angle de plus grande pente. C’est-à-dire que le résultat ne dépend pas de l’orientation du téléphone sur le plan incliné.

Le téléphone est placé sur une planche, retenu par une barre (ce n’est pas le glissement du téléphone que l’on observe, mais celui d’un autre matériau). On place un objet à face plane sur la planche et on démarre le module « inclinaison ». On soulève alors la planche jusqu’à ce que l’objet commence à glisser et on relève l’angle affiché. Tant que l’objet est immobile, c’est qu’une force d’adhérence le retient. Au-delà d’un certain angle, appelé angle critique : αc , l’objet se met à glisser. Cet angle αc est directement relié au coefficient de frottement (rapport entre les deux composantes de la réaction du sol) qui caractérise l’adhérence pour un couple de matériaux donné. Il dépend de la nature du couple de matériaux en contact, de leur état de surface, mais non de l’aire de celle-ci, ni de la masse du matériau.

L’application permet d’afficher en continu l’inclinaison de la planche et donc d’obtenir, par tâtonnements, différentes valeurs de l’angle critique. Un graphe des angles mesurés en continu peut aussi être affiché. Ceci facilite l’étude de la dispersion des mesures qui est intéressante, car c’est un phénomène en général sujet aux fluctuations, d’autant que l’angle est obtenu avec une grande précision par cette technique (ce qui ne dit rien ni de sa justesse ni de sa fidélité).


 

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