Vous trouverez ci-dessous 3 extraits du dossier pédagogique
pour les expériences "Je Vole!", "L'escalier
biscornu", "Chuchote-moi un secret (Les paraboles)". Le
dossier a été élaboré pour donner des explications aux enseignants d'élèves
agés de 9 ans et plus. Un dossier pour les plus petits est en cour de finalisation.
"Je vole!"
Observation: Tu apparais comme une personne complète.
Qu'est-ce qu'il se passe?
L'image réfléchie de ta partie
gauche ressemble à ta partie
droite. Tu apparais comme une personne complète car, comme
tu peux le voir sur la photo, le
corps humain est relativement symétrique. Ainsi, ton cerveau
est "trompé": il croit que l'image de ton côté gauche
est réellement ton côté droit.
Observation: Ton visage te semble légèrement différent.
Il ne t'est plus tout à fait familier.
Qu'est-ce qu'il se passe? Le corps humain est relativement
symétrique mais pas tout à fait. Ton visage, par exemple,
comporte de nombreuses asymétries.
Quand tu regardes ton visage dans le miroir du fond, il te semble
différent. En effet, tu t'es composé un nouveau "visage" en
dupliquant et inversant la partie gauche de ton visage. Ton "visage" composé est donc parfaitement symétrique.
"L'escalier biscornu"
Observation:Tu as sans doute remarqué que les marches
de droite étaient quelque peu inhabituelles et tu as probablement été surpris
en posant le pied sur les marches de gauche.
Et pourtant, tu as pu parcourir cet escalier sans grandes difficultés!
Qu'est-ce qu'il se passe? Tout le système de référence
de cet escalier a été perturbé:
- Les marches de
l'escalier ne sont ni parallèles, ni horizontales, ni de
même
largeur; la seule marche conforme s'enfonce quand on s'appuie dessus.
- Les volées et paliers sont asymétriques et composés
de textures différentes.
- La rampe zigzague et est apparemment "fragile".
- La descente se fait par deux hautes marches dont
l'une,à l'aspect
dur, est élastique et l'autre, à l'aspect mou,
est au contraire rigide.
Comment se fait-il que, malgré ces anomalies,
tu sois parvenu(e) à monter
et descendre cet escalier sans problème?
Tout simplement grâce à ton sens "kinesthésique".
Celui-ci renseigne
ton cerveau de l'ensemble des sensations de mouvement que te procure
ton propre corps. Ton oeil examine l'escalier, enregistre les
anomalies qu'il transmet à ton cerveau. Celui-ci envoie tous
les correctifs à ton
système psychomoteur qui, par ces corrections,
te permet de passer cet escalier sans encombre.
"Chuchote-moi un secret (Les paraboles)"
Observation: Ton ami t'entend distinctement même
si tu ne fais que chuchoter. La qualité de la communication dépend
de ta place et de celle de ton ami par rapport aux paraboles et
du nombre de personnes entre les paraboles.
Qu'est-ce qu'il se passe? Chaque parabole a un foyer
[1] qui se trouve au milieu du cercle bleu. Quand tu parles, tu émets
des vibrations (ondes sonores). Ces vibrations se propagent dans l'air
et sont
réfléchies par la parabole. Mais étant donné la
forme de la parabole, la réflexion est très particulière.
Figure 1 - graphe réalisé par Hugo Savary
En effet, si tu te places au foyer de la parabole,
les vibrations vont se réfléchir parallèlement
au sol comme le montre la Figure 1. Elles vont alors continuer à se déplacer
parallèlement
au sol jusqu'à l'autre parabole. Elles sont alors réfléchies
une nouvelle fois. A cause de la forme parabolique, ces vibrations convergent
vers le
foyer de la deuxième parabole où ton ami entend ce que
tu dis.
Cette expérience fonctionne avec les vibrations sonores mais également
avec les rayons lumineux grâce au miroir qui recouvre
les paraboles. C'est le principe du four solaire. La lumière que
tu vois sur ton visage (grâce au petit miroir circulaire
au centre de la parabole) provient de la lampe qui est située
au foyer de l'autre parabole.
Heureusement, il ne s'agit que d'une lampe d'éclairage.
Car, si la parabole était dirigée vers le soleil, tu
pourrais faire bouillir de l'eau au foyer et il serait dès
lors dangereux d'y placer ton visage ou ta main.
Une seule parabole suffit pour le soleil, car le soleil étant
très éloigné, ses rayons arrivent quasiment
parallèles sur la terre. Par conséquent, une seule
parabole fait converger les rayons du soleil vers le foyer. Ce
n'est pas le cas dans notre expérience puisque la source lumineuse
ou sonore est placée au foyer d'une première
parabole et envoie des
rayons ou des vibrations dans toutes les directions de l'espace. Ces
rayons et vibrations ne sont donc pas parallèles mais le deviennent
une fois réfléchis par la première parabole.
[1]> Foyer: point où se rencontrent des rayons initialement
parallèles,
après réflexion ou réfraction.
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