Olympiades 2017

Comme chaque année, le lycée est co-organisateur des Olympiades de physique avec l’Université de Marne-la-Vallée (UPEM).

Planning de la journée :

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Documents disponibles pour le jury du mercredi 6 décembre 2017

52. Gaïa
"Lors de l’année scolaire 2016-2017, les élèves du club astronomie du lycée Chérioux ont rencontré des chercheurs de l’observatoire de Meudon. Ces chercheurs travaillent sur des spectres d’étoiles enregistrés par le satellite Gaia. Ils nous ont proposés d’étudier ses spectres pour classer des étoiles de la Voie lactée suivant la classification des étoiles en fonction de leur température. Nous avons donc élaboré nos propres critères de classements pour pouvoir traiter les 350 spectres à notre disposition. L’étude a, dans un premier temps, été faite sur une vingtaine de spectres pour valider nos critères. Puis nous nous sommes répartis les spectres de façon aléatoire."

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10. Léviator
La lévitation acoustique, un phénomène avec encore peu d’applications qui pourtant présente un énorme potentiel, a suscité notre attention du fait de pouvoir défier la gravite avec. Le principe de lévitation acoustique sera dans ce mémoire expliqué puis mis en oeuvre et visualisé avec divers dispositifs. Ces derniers retracent l’évolution de notre projet, allant d’une lévitation simple à un contrôle des objets lévités. Nous expliciterons la réalisation, les capacités et les limites de notre création, le Léviator avec des observations et des mesures.

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45. Casque antibruit
Le fondement de notre projet repose sur une question simple qui est comment annuler le son extérieur. Le but final de ce projet e tant de construire nous-même un casque anti-bruit actif. Afin de répondre à cette question nous nous sommes intéressés à la propagation du son. Puis nous nous sommes intéressés aux différents moyens de supprimer le son. Tout d’abord par l’utilisation de matériaux tels que ceux isolants et absorbants puis par l’utilisation d’interférences en passant par un déphaseur π et finalement par la construction d’un casque actif.

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59. Moteur Stirling
Les centres de méthanisation permettent de transformer des déchets organiques en un gaz combustible, le méthane. La méthanisation est réalisée dans un digesteur, maintenu à la température de 37°C, dont le chauffage peut être assuré par un moteur de cogénération qui utilise une partie, au moins, du biogaz produit.
L’objet de ce projet est d’étudier la possibilité de rentabiliser l’énergie perdue par le moteur thermique de cogénération par l’intermédiaire d’un moteur assez méconnu, le moteur Stirling, qui ne nécessite pas de combustion interne.

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12. Une simple goutte
Mobilisés autour de la question « Que peut nous apprendre une simple goutte ? », nous avons, tout au long de ce projet, été amenés à reconsidérer notre rapport aux fluides. Un objet aussi banal qu’une goutte est-il finalement si anodin ? Portés par la conviction qu’il n’en est rien, nous avons découvert comment les gouttes peuvent nous éclairer sur les propriétés physico-chimiques des fluides. Ainsi, nous avons cherché à comprendre comment la taille d’une goutte est un précieux indicateur des caractéristiques d’un fluide.

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39. Chant cristallin
Pouvons-nous (se) jouer d’un cristal ? En tout cas, les cristaux se joueront d’abord de nous. D’une manière plutôt dissonante, ils nous feront découvrir leurs caractéristiques cristallographiques et leurs propriétés Raman. Cependant, par l’écoute attentive de leur sonate, on pourra découvrir comment en jouer, et même s’en jouer. La piézoélectricité permettra, en effet, de révéler leur musicalité interne, et, avec quelques accords d’électronique et d’informatique, on pourra les ordonner en une véritable symphonie !

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66. Strouhal
Le phénomène des turbulences est un domaine de la mécanique des fluides qui a attiré notre attention car il est impliqué dans de nombreux domaines (aéronautique, soufflerie, écoulement du sang, turbulences dans les gaz…). Nous nous sommes intéressés aux turbulences en présence d’un obstacle dans l’écoulement du fluide et notamment au nombre de Strouhal qui se cache derrière ces tourbillons.

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8. Le molemètre
La quantité de matière est une notion essentielle du cours de chimie, de la seconde jusqu’à la terminale, voire jusqu’aux études supérieures. Lors des travaux pratiques, elle est essentielle lorsque l’on doit prélever des espèces chimiques dans le but de faire réagir ces dernières. En effet, la mole va permettre d’assurer les conditions stoechiométriques, évitant l’excès d’un réactif. Mais quel élève n’a pas rêvé d’être libéré des calculs de quantité de matière lors des travaux pratiques ? Nous avons
donc eu l’idée d’un outil qui permettrait de donner la quantité de matière d’un échantillon seulement à partir de sa masse, évitant ainsi aux élèves des calculs.

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60. Les supertrains
Notre projet s’intéresse à la supraconductivité et à l’une de ses applications : les trains à sustentation magnétique. Nous avons d’abord étudié l’histoire de la supraconductivité et son lien avec le magnétisme puis nous nous sommes penchés sur les phénomènes quantiques qui pouvaient expliquer l’apparition de la supraconductivité, tout en réalisant des expériences pour illustrer notre propos. Nous avons enfin étudié les trains à sustentation magnétique qui utilisent des supraconducteurs pour léviter et pour battre des records de vitesse, avec un
exemple existant : le Maglev japonais. Ainsi, nous avons réalisé des expériences avec un train miniature utilisant des pastilles supraconductrices pour léviter au-dessus d’un rail d’aimants, utilisant plusieurs moyens de propulsion et de freinage afin de comprendre comment un train à sustentation magnétique pouvait fonctionner, et quels seraient les moyens pour l’améliorer.

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41. Zeus
La foudre est un phénomène aussi dangereux qu’impressionnant, d’une forme facilement reconnaissable. A travers cette Olympiade, nous nous y sommes intéressés, et plus particulièrement à la modélisation de sa trajectoire. Bien que nous ne puissions pas reproduire ce phénomène naturel en laboratoire, nous avons cherché d’autres solutions pour l’étudier. Après nous être intéressés au phénomène de manière théorique, nous nous sommes en particulier concentrés sur sa propagation en deux dimensions, à travers nos expériences, utilisant une machine de Wimshurst et divers montages, ainsi qu’à travers une simulation informatique que nous avons développée. Nous nous sommes aussi intéressés au caractère fractal de la foudre, que nous avons mis en relation avec les résultats de nos expériences.

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