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Extraits du dossier
pédagogique

 

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:

  1. 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.
  2. Les volées et paliers sont asymétriques et composés de textures différentes.
  3. La rampe zigzague et est apparemment "fragile".
  4. 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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