Ce mercredi 1er décembre 2021, au lycée Colbert de Tourcoing se déroulait le concours interacadémique des Olympiades de physique. Notre lycée participe à ce concours depuis 18 ans et fête cette année sa 200ème inscription et la 100ème participation féminine unique. 5 groupes représentaient notre lycée.
Ascenseur vers le soleil
(Flavie BOURGAIN (1G4), Louisa BOURGAIN (1G1), Ines LEDEZ (1G1))
Du jeune plant au fragile arbuste jusqu’au grand arbre au feuillage épais, cette lente évolution nous interpelle. Tel un ascenseur, la sève nourricière parcourt graduellement, à l’abri de l’arbre, son chemin toujours plus haut vers le soleil. Un courant ascendant de sève brute, conduit l’eau et les sels minéraux des racines aux feuilles de l’arbre. Quels sont les mécanismes physiques impliqués dans ce phénomène ? La capillarité, l’osmose ? Autre chose ? Nous nous appliquons d’abord à nous poser les bonnes questions ; puis après de nombreux essais et démarches expérimentales, nous tentons de trouver des réponses.
Au bal masqué
(Lucie LECLERCQ (TG3) , Thomas HARCHY (TG3), Célia BONVOISIN (TG3) et Mélissa CAUX, (TG6))
Avec la pandémie de COVID 19 sévissant à travers le monde, nous nous sommes interrogés sur l’efficacité des masques nous protégeant des virus. Leur protection est-elle réelle ? Notre étude se porte essentiellement sur le masque à usage unique. En premier lieu, nous l’observons au microscope afin de voir sa composition et sa structure à l’échelle de l’infiniment petit. Ensuite, nous nous intéressons à la largeur de la maille d’un masque chirurgical, déterminée à l’aide du phénomène de diffraction. On compare le diamètre d’une goutte avec la largeur d’une maille de masque afin de savoir si elle est capable de traverser la maille du masque. Ceci fait, nous nous sommes rendu compte qu’en dehors du diamètre, il intervenait d’autres facteurs dont la vitesse de projection de la goutte sur le masque. Nous décidons de simuler un éternuement à l’aide de différents dispositifs expérimentaux.
Le chant de la pluie
(Lilou MALFOY (TG2), Eugénie MILLE (TG2), Gabrielle DEQUEKER (TG2), Nils GOVAERE (TG2), Julien VAN HOLDERBEKE(TG2))
La pluie est l’un des symboles clichés forts de notre belle région les Hauts de France, nous avons décidé d’entreprendre une étude audio-visuelle de l’impact d’une goutte dans l’eau.
Tout d’abord, nous avons étudié le cas d’une goutte individuelle :
- Nous montrons qu’elle doit tomber d’une hauteur minimale pour produire un son, et que celui-ci semble lié à l’ouverture puis la fermeture d’une cavité dans le liquide, avec un rejet de la goutte impactante.
- La nappe d’eau doit également avoir une épaisseur minimale pour que l’on puisse entendre le son des gouttes, un obstacle sous-marin peut empêcher sa production.
- Il semble y avoir un lien entre le son produit et la hauteur de chute, la signature spectrale des gouttes est à une fréquence relativement élevée.
Puis nous nous sommes intéressés à la pluie, le son produit par une averse où une douche on retrouve une partie de cette signature.
Effet Schlieren : voir l’invisible, c’est possible ?
(Tom DEMAGNY (TG2), Clément BOURDIAU (TG2), Lucas LETURQUE (TG2), Ylan HERCOUET (TG2))
Nous sommes tombés sur plusieurs expériences optiques intéressantes dont la strioscopie qui était une expérience très visuelle permettant d’apercevoir des choses invisibles à l’œil nu. Et notamment l’effet Schlieren qui est une méthode assez originale permettant de faire de la strioscopie en utilisant un miroir convergent ce qui est plutôt inhabituel.
Nous nous sommes donc lancés dans ce sujet qui nous motivait et qui nous a permis de réutiliser des éléments déjà vus dans les classes précédentes comme le calcul d’une distance focale par exemple. Mais ce projet nous a également appris de nombreuses choses à propos de l’utilisation des miroirs en optique par exemple, ou bien même la façon de réaliser une démarche scientifique afin d’améliorer petit à petit notre expérience.
Malgré quelques échecs, nous sommes parvenus, après de nombreux essais, à filmer et obtenir une image strioscopique et ainsi, observer différents mouvements atmosphériques invisibles à l’œil nu.
De la couronne à l’accolade (sélectionné)
Aurore MARÉCHAL (1G5),Candice MAILLY (1G5), Clara DEFRETIN (1G5), Erynne LEFEBVRE (1G5), Julietta SCHEIDLER
Ce travail est le prolongement d’une activité expérimentale faite à la maison lors du second confinement. On nous y demandait simplement de faire quelques mesures d’angles de mouillage sur différents supports, puis on nous proposait de tester la méthode sur des objets du quotidien. C’est ce que nous avons fait.
Après avoir illustré les situations classiques de mouillages des très hydrophiles aux superhydrophobes, nous avons remarqué, parfois, quelques comportements particuliers que nous avons décidé d’étudier : les couronnes et les accolades.
- Les couronnes apparaissent lors du séchage de solutions salines sur différents supports cristallins ou non, hydrophiles ou hydrophobes. La structure en moule de navarin s’explique par l’évolution de l’angle de mouillage lors du séchage.
- La structure en accolade (qui ressemble fortement à la couronne d’Henri IV), quant à elle, apparaît lors de la cristallisation d’une goutte sur une surface très froide. L’angle initial de mouillage conditionne la forme finale.
Nous étudierons également les cinétiques de ces deux phénomènes qui peuvent jouer un rôle important : le premier dans les sciences forensiques ou la paléoarchéologie, le second dans la forme de cristallisation de semiconducteurs ou le séchage d’encre 3D.
Le concours national
À l’issue de cette journée, seules 4 équipes sont sélectionnées pour représenter notre académie lors de la finale nationale aura lieu à l’université et l’ENS de Paris Saclay les 28 et 29 janvier 2022. Notre lycée y sera doublement représenté parmi 25 issues de métropole et outremer.
En attendant l’aventure continue pour tous, puisqu’ils sont tous présélectionnés pour participer au concours C. Génial.
Vous pourrez rencontrer tous ces élèves lors de nos portes ouvertes les 18 et 19 mars 2022
Nous tenons une fois de plus à les féliciter pour leur investissement et leur réussite.
