![]() |
||
![]() |
Carnet de BordNous avons rempli le carnet de bord tout au long de
l’année, en notant après chaque séance le travail effectué, les difficultés
rencontrées, etc. Cela nous a permis de bien nous organiser et de rester dans
le planning prévu initialement, malgré les 2 semaines d’absence de Pascal. Séance n°1 du 23 septembre 2002Première séance TPE de l’année : la présentation en
salle multimédia se fait rapidement car nous connaissons tous leur
fonctionnement. Nous recevons les dossiers de présentation pour l’année
2002-2003, et première surprise : les thèmes proposés au niveau terminale
pour cette année sont au nombre de 5, de quoi trouver un sujet passionnant.
Cependant notre attention reste dés le début sur le thème ‘Espace et
Mouvements’ qui paraît le mieux répondre à nos attentes car nous recherchons un
sujet correspondant à nos souhaits et intérêts, c’est-à-dire portant sur la physique
et les mathématiques. ‘Le chemin le plus court’, ‘l'aérodynamisme’ et ‘la
lumière’ sont les thèmes qui nous intéressent tout particulièrement et nous profitons
de la dernière demi-heure pour nous en informer en parlant avec M. Gaud, M.
Meyer et Mme Brochet. Les possibilités des sujets sont vastes et nous
connaissons nos attentes précises envers le projet, l’année s’annonce donc
plutôt bien ! Séance n°2 du 7 octobre 2002Pascal est
absent pour cause d’accident Matthieu est seul à cette séance, mais le travail doit continuer. A partir des sujets retenus lors de la séance précédente il recherche un sujet pertinent sur le thème espace et mouvements qui correspond à nos intérêts. Nous avions de nombreuses idées de sujets mêlant physique, mathématiques et SVT, mais le choix semble se porter de plus en plus vers ’le chemin le plus court sur différents surfaces’. Nous hésitons néanmoins encore avec l’aérodynamisme, mais les professeurs nous ont expliqué que ce sujet était trop complexe à traiter en profondeur, à cause de nombreuses formules mathématiques dépassant notre niveau actuel de terminale. Notre intérêt est de réaliser un travail concret et
complet et non pas de ne faire que traiter le sujet en superficie. Nous
devons rapidement nous mettre d’accord à propos du sujet et trouver si possible
une problématique. Séance n°3 du 14 octobre 2002Pascal
est toujours absent, mais il va revenir demain Le travail continue encore une fois sans Pascal, mais nous
avons discuté ensemble à propos du sujet : notre intérêt se porte toujours aux
deux sujets retenus, l’aérodynamisme et le chemin le plus court, mais nous
décidons de nous renseigner plus en profondeur avant de choisir. Pour nous
aider dans notre choix nous cherchons des expériences possibles à réaliser
pour chacun des sujets car nous souhaitons réaliser une application concrète
de notre travail pour en montrer l’utilité. Nous devons choisir
définitivement le sujet pour la séance suivante, car le temps devient pressant
et nous ne voulons pas accumuler du retard dés le début. Séance n°4 du 4 novembre 2002Nous sommes enfin au clair et avons choisi définitivement
notre sujet : « le chemin le plus court sur différentes surfaces et
dans différents milieux ». La problématique en résulte logiquement :
« la ligne droite est-elle toujours le chemin le plus court sur
différentes surfaces ainsi que dans différents milieux ? ». Notre
travail comportera donc deux parties, la première plus orientée sur les
mathématiques et la deuxième orientée vers la physique-chimie. Nous envisageons
de réaliser des expériences et nous nous renseignons auprès des professeurs sur
des idées éventuelles et réalisables. A côté de cela nous réfléchissons aux sous-parties
ainsi qu’au contenu (plan détaillé), et nous lisons des extraits d’œuvres de
mathématique et de physique sur la 4ème dimension pour nous informer
sur la géométrie non-euclidienne. Nous devons affiner le plan avant la séance
suivante pour rattraper le retard dû à l’absence de Pascal. Séance n°5 du 18 novembre 2002Nous commençons notre travail sur le chemin le plus
court sur le cylindre et cherchons la formule de l'hélice cylindrique,
plus court chemin reliant deux points sur le cylindre. En même temps nous nous
formons sur le logiciel de modélisation mathématique ‘Géospace’ avec
l’aide de M. Gaud. Nous apprenons beaucoup de choses sur la mathématique
euclidienne, mais le travail se présente long et laborieux. Nous devons
régulièrement nous faire aider par M. Gaud qui nous fait des cours sur ce
sujet. Le plan détaillé est rédigé et nous discutons des expériences
réalisables sur la partie physique avec Mme Brochet (démonstration de la loi de
Descartes avec la lumière). Il se pose alors le problème des expériences que nous
pouvons réaliser et quels travaux nous pouvons et sommes capables d’effectuer
sur les logiciels ‘Géospace’ et ‘Géoplan’ afin de démontrer les théorèmes étudiés.
Nous devons réfléchir à ces question et continuer le travail car le projet est
plus compliqué que nous nous y attendions. Séance n°6 du 25 novembre 2002Nous travaillons de nouveau avec M. Gaud pour
chercher et démontrer les formules du chemin le plus court sur le cylindre.
Nous réussissons finalement après deux heures de travail avec M. Gaud à tracer l’hélice
cylindrique sur Géospace. En même temps nous commençons la rédaction de
cette partie déjà traitée lors de la séance précédente. Nous avons également
trouvé une expérience qui nous paraît très intéressante : le mirage.
Ce phénomène reflète la faculté de la lumière à suivre le chemin le plus court
en temps. Nous nous informons alors sur le matériel nécessaire ainsi que la
quantité pour réaliser l’expérience. Il se pose plusieurs problèmes à résoudre :
comment tracer une hélice conique (partie suivante), car il n’y a pas
d’équation paramétrée disponible. Nous devons finir la modélisation Géospace et
rechercher les formules nécessaires à cela. Séance n°7 du 2 décembre 2002Nous nous mettons d’accord à propos du support final
qui sera un site internet, accompagné bien sûr d’un dossier papier
imprimé pour la présentation au jury. Ceci se présente comme support le plus
adapté à notre travail d’une part à cause de notre intérêt à l’informatique,
d’autre part puisque nous réalisons notre travail directement sur le support
informatique. Nous devons alors nous mettre d’accord sur la charte graphique
que nous allons choisir pour une présentation claire et simple. A côté de cela
nous trions les informations récupérées lors de précédentes recherches de
documents sur Internet et dans des livres et magazines de mathématique et de
physique sur le chemin le plus court. Nous décidons également de restreindre la
partie mathématique en supprimant la partie sur l’hypersphère, car cela prendrait
trop de temps et serait trop difficile à réaliser. L'expérience devient plus
concrète après des discussions avec plusieurs professeurs de physique-chimie et
nous nous y préparons. L’évaluation intermédiaire approche et nous commençons à
nous y préparer en continuant à remplir le plan détaillé de notre TPE ainsi
qu’en rédigeant les démonstrations des calculs du chemin le plus court
sur le cylindre. Séance n°8 du 9 décembre 2002 : évaluation intermédiaireNous
sommes arrivés à la moitié du temps de nos TPE et l’évaluation intermédiaire
s’annonce pour aujourd’hui. Nous sommes préparés et savons ce que nous avons à
dire à propos de notre travail en TPE, les derniers documents sont alors
imprimés. En attendant notre tour, nous travaillons sur les rédactions des
parties cylindre et sur l’expérience. Séance n°10 du 6 janvier 2003Après la
première partie sur le cylindre et après avoir repoussé le cône à plus tard,
nous commençons aujourd’hui la partie sur la sphère. Le problème posé
reste le même : quel est le chemin le plus court qui relie deux points sur
cette surface ? Pour simplifier le problème nous supposons les deux points
à la même latitude. Le chemin le plus
court n’est alors pas la parallèle à
l’équateur, mais bien sûr le grand cercle. Reste maintenant à le
démontrer. Nous passons la première heure avec l’incontournable M. Gaud qui
nous aide à démontrer cette vérité, car ce n’est pas le plus simple des
théorèmes. A la fin des deux heures nous avons enfin tout compris et rédigé les
formules sur l’ordinateur. Il reste maintenant à faire des schémas sous
Géospace pour illustrer et rendre compréhensible notre travail. Nous pensons
également refaire les calculs pour deux villes à la même latitude (Poitiers et
Seattle). Nous espérons trouver une différence notable entre les deux
trajets envisagés (parallèle et équateur). Cela nous a permis de réviser notre
vocabulaire géographique et les quelques notions fondamentales. A côté de
cela nous parlons également avec nos professeurs de physique à propos de la démonstration
de la loi de Descartes que nous allons réaliser en dehors du temps consacré aux
TPE par l’établissement. Séance n°11 du 20 janvier 2003Le travail
planifié lors de la séance précédente est terminé après de nombreuses heures
de travail à l’internat et le week-end à la maison. Nous avons alors décidé
de consacrer cette séance à la réalisation de notre expérience après
l’avoir préparée au cours de la semaine précédente. Après avoir testé la
capacité de l’eau à dissoudre du sucre pour obtenir une solution saturée et
ayant préparé celle-ci, nous sommes enfin fin prêts pour réaliser l’expérience.
Nous avons encore discuté avec des professeurs de physique-chimie pour être sûrs
du protocole à suivre. Finalement nous avons réussi après quatre heures d’essais
et de préparation. Le rayon lumineux du laser montra une courbe nette ! Maintenant
il fallait photographier le bac. Là se posa un problème majeur. L’appareil
numérique, pourtant récent, à notre disposition n’était pas assez sensible pour
photographier dans l’obscurité totale. Comment alors enregistrer une image
de cette expérience ? Nous avons alors pensé aux tout récents caméscopes numériques
semi professionnels dont le lycée avait fait l’acquisition depuis peu. Et
celui-ci s’est alors montré capable de prendre des photos nettes du rayon
laser. Pour la séance précédente nous avions alors à acquérir les vidéos de
l’expérience et rédiger un protocole détaillé retraçant toutes les
manipulations, les causes et les conclusions de cette expérience. Séance n°12 du 27 janvier 2003C’est la
dernière séance avant la remise des dossiers. Nous sommes très avancés et il ne
nous reste plus que la partie sur la géométrie non-euclidienne à finir. Nous
nous étions déjà informés sur cette partie lors des premières séances et
reprenons les documents consultés, ainsi qu’un texte de Henri Poincaré sur la
géométrie non-euclidienne que M. Gaud nous a fait parvenir suite à notre
demande. Nous effectuons également une recherche Internet pour télécharger un
logiciel permettant de visualiser le monde imaginé par Poincaré. Celui-ci nous
permettra d’illustrer cette dernière partie sur la géométrie non euclidienne, vision
un peu philosophique d’une partie des mathématiques. Lors de cette
séance nous organisons de plus le travail qui reste à faire et répartissons les
tâches. Il reste deux semaines pour tout finir. Courage ! Semaine du 3 février 2003
Afin
de finir le dossier sur le support informatique, nous avons passé beaucoup de
temps à mettre en forme, corriger quelques erreurs, tout revoir, sans oublier la
rédaction des synthèses personnelles et leurs traductions en anglais et
allemand. Mercredi
12 février 2003 : remise des dossiers
Mardi 11 mars 2003 : évaluation finale
|