PHYCATS

La section "fourre-tout" du site…

Il y a un peu de tout, ajouté au fur et à mesure comme ça vient, c'est donc en vrac. Faites votre choix !

Champagne !

29/12/22

Cette séquence de clichés montre la première seconde du débouchage d’une bouteille de champagne gerbeuse à 20 °C.
© Équipe Effervescence (CNRS-Université de Reims), 2018.

champagne

Lorsque le bouchon d'une bouteille de champagne saute, les gaz contenus dans la bouteille (principalement du dioxyde de carbone et de la vapeur d'eau) subissent une détente adiabatique très rapide, la pression passant, à 20°C, de 8 bars à 1 bar. Sous l'effet de cette brusque poussée, ils s'échappent alors à une vitesse supersonique ! (le bouchon, pour sa part, reste en dessous des 70 km/h, car la phase d'accélération est trop courte).

Ce phénomène s'accompagne tout d'abord d'une baisse très importante de la température du dioxyde de carbone, provoquant sa condensation en cristaux très fins de neige carbonique, qui diffusent la lumière environnante en produisant un nuage bleuté fugace. Le passage du mur du son, quant à lui, entraîne une onde de choc à travers ce nuage, produisant le fameux "pop" caractéristique, ainsi que l'apparition d'un disque de Mach, tout comme dans les gaz d'échappement des avions de chasse.

Pour en savoir plus, vous pouvez lire l'article du journal de l'Université de Reims →, ou la publication officielle sur science.org → (en anglais).

Le télescope spatial James Webb

15/03/22

Le nouveau télescope spatial, James Webb, a été lancé avec succès le 25 décembre 2021 depuis le centre spatial de Kourou. Avec son miroir de 6,5 m de diamètre, JWST est le plus grand télescope spatial jamais élaboré pour une mission scientifique, 100 fois plus sensible que son frère aîné Hubble. Il s’est déployé comme prévu le samedi 8 janvier. Cet immense télescope long de 20 mètres avait en effet dû être replié sur lui-même pour qu’il rentre dans la fusée nécessaire à son décollage.

Deux vidéos pour en savoir plus (un résumé de 2 minutes, et un court documentaire de 10 minutes) :


Début février 2022, le télescope spatial James Webb est sur le point d'achever la première phase du processus de plusieurs mois d'alignement de ses miroirs.

Toucher Mars en février…

23/02/21

L'atterrissage du rover Perseverance sur Mars, jeudi 18 février 2021, à 21 heures 55, heure de Paris.

Pour en savoir plus, vous pouvez lire l'article du Monde →, ou de Futura Sciences →, par exemple.

De quoi l'énergie est-elle le nom ?

03/10/16

Conférence du 18/12/2012 par Étienne Klein Directeur de recherche au CEA. Très intéressant, mais ayez 1h30 devant vous !
NB : début de la conférence après 2 min 30 de présentation.

«  M. Joule pédale dans la nuit après un solide dîner chez les Leroux. Tandis qu'il sue à grosses gouttes, la lampe de son vélo éclaire péniblement le chemin. Histoire banale. Sauf si l'on considère avec le physicien que le poulet mitonné par Madame Leroux est en train de produire de l'électricité... moyennant quelques transformations intermédiaires.
Chaleur, mouvement, rayonnement électromagnétique sont autant de phénomènes disparates que nous relions aujourd'hui sous une seule et même grandeur : l'énergie. Cette notion n'est devenue un véritable concept de la physique qu'au milieu du XIXe siècle, à partir du moment où il a été établi de façon claire qu'elle obéissait à une loi de conservation.
Qu'implique cette loi de conservation qui suppose du même coup qu'il y ait transformation ? Petit retour sur ce concept en compagnie du physicien Etienne Klein. »

Ondes gravitationnelles

14/02/16

Le premier modèle "universel" pour décrire la gravitation a été avancé par Newton en 1687. "Universel" parce que permettant aussi bien de prévoir la trajectoire d'un projectile que celle d'une planète. Ou presque : pour la planète Mercure, il subsiste une petite anomalie, qui sera expliquée un peu plus de deux siècles plus tard.

En 1915, Einstein invente la relativité générale, en gros une théorie sur la géométrie de l'univers. Les masses courbent l'espace-temps, et les ondes gravitationnelles sont des oscillations de cette courbure. Jusqu'à maintenant, la plupart des prévisions de la relativité générale avaient été vérifiée par l'observation, sauf justement ces fameuses ondes gravitationnelles.

Le 11 février 2016, la détection de ces ondes (observées le 14 septembre 2015) est confirmée officiellement.


Inspirée par la première détection directe des ondes gravitationnelles par LIGO, cette simulation vidéo de la fusion de deux trous noirs prendrait environ un tiers de seconde exécutée en temps réel :

Pour en savoir plus :

un résumé en image d'une minute, avec effets visuels évidemment exagérés mais assez parlants (par contre, les effets sonores…)

un article
http://www.sciencesetavenir.fr/espace/astrophysique/20160208.OBS4165/alerte-l-onde-gravitationnelle-predite-par-einstein-detectee-pour-la-1ere-fois.html

et une vidéo sur la relativité générale (e-penser)

Une découverte fait suite à l'autre !

07/01/16

Le 31 décembre dernier, comme vous le savez sans doute, des chercheurs japonais se sont vu attribuer la découverte et accorder le droit de nommer le nouvel élément 113 du tableau périodique. L'équipe japonaise sera invitée à proposer un nom et un symbole permanents pour ce dernier, temporairement nommé Ununtrium (Uut). Selon l'AFP, le mot "japonium" serait favori. Mais dans quel alphabet sera-t-il écrit, en kanji ?

Ci-dessous Kosuke Morita, que l'on voit ici découvrant notre alphabet…

classification périodique en japonais
Cliquez sur l'image pour l'agrandir

Au-delà de la blagounette, remarquez que les symboles des différents éléments sont bien internationaux…

30/11/16
Dernière nouvelle : l'UICPA a choisi le nom nihonium et le symbole Nh (décision définitive à la suite d'une consultation publique ouverte jusqu'au 8 novembre 2016).
https://iupac.org/iupac-announces-the-names-of-the-elements-113-115-117-and-118

Minimisation de l'énergie potentielle

Voici une animation Flash, réalisée par mon collègue de Sciences industrielles pour l'ingénieur Raphaël Allais, illustrant le lien entre position d'équilibre et minimum d'énergie potentielle. Ici, l'énergie potentielle globale (désignée par "énergie totale") est donc la somme de l'énergie potentielle de pesanteur et de l'énergie potentielle élastique du ressort (désignée par "énergie du ressort") :

http://enseignement.allais.eu/download-animation-minimsation-energie-1-.SWF

NB : les énergies sont ici exprimées en µJ

Chemical Party

Une autre façon d'appréhender la réaction chimique…

Les Actions Marie Sklodowska-Curie présentent : Chemical Party (c'est de l'anglais). Des carbones sexy, des gaz nobles qui s'ennuient et des réactions explosives !

 

Dosage acide-base : la vidéo !

Merci à Rémi Barbero (ATS 2014/2015) de nous proposer cette vidéo d'un dosage acide-base en présence de phénolphtaléïne.

Et voilà comment on passe à la postérité !

La comète Churyumov-Gerasimenko/67P

Prononcer "Tchourioumov-Guérassimenko"

Philae

le module Philae vu depuis la sonde Rosetta (12/11/14)

Tchouri & Philae

première photo de la comète prise par Philae (13/11/14)

Tchouri

La comète "Tchouri" photographiée en août 2014 depuis Rosetta

Plus d'info :

Le site de l'agence spatiale européenne :
www.esa.int/fre/…/France/Rosetta

Le blog Rosetta, sur le site du Centre national d'études spatiales :
www.cnes.fr/web/CNES-fr/11305-rosetta-rendez-vous-avec-la-comete-churyumov-gerasimenko.php

La couleur du sang

La couleur du sang varie du rouge cerise au rouge violacé, selon la quantité d'oxygène qu'il transporte.

Pourquoi rouge ?
À cause de l'atome de fer situé au centre de la molécule d'hémoglobine (voir ci-dessous), qui assure le transport de l'oxygène.

molécule d'hémoglobine

molécule d'hémoglobine

Pourquoi différents rouges ?
En partie à cause des états d'oxydation du fer, qui varient en fonction de la teneur en oxygène.

Et le sang bleu alors ? Et la couleur des veines ?
Cet article fait le tour de la question :
www.vulgarisation-scientifique.com/wiki/Pages/…Le_sang_veineux_est_bleu

Diagramme de phase d'un corps pur

Voici des schémas animés très parlant :

ww2.cnam.fr/physique/DOCUMENTS/LABO/diagphase.htm

www.wontu.fr/animation-diagramme-phases-2.htm

www.wontu.fr/animation-diagramme-phases-1.htm

Énergie en mégatonne ?

La puissance explosive d'une arme nucléaire est la quantité d'énergie libérée lors de son explosion.

L'unité du système international est évidemment le joule, mais on utilise aussi la mégatonne de TNT qui représente approximativement l'énergie libérée par l'explosion d'un million de tonnes de trinitrotoluène.

TNT
molécule de trinitrotoluène

Le trinitrotoluène est un explosif utilisé pur ou dans différents mélanges. L'explosion de 1 Mt de TNT, soit 109 kg, libère environ 4,6 PJ, valeur arrondie à 1015 cal pour des raisons historiques d'incertitudes de mesures, à l'aube de l'ère nucléaire.

Finalement, 1 Mt de TNT = 1015 cal = 4,18.1015 J = 4,18 PJ.
 
fr.wikipedia.org/wiki/Puissance-des-armes-nucléaires

Les trous noirs


Quantité d'eau présente sur Terre

La Terre, planète bleue... L'eau est en effet le corps pur composé le plus abondant sur Terre, couvrant 70,8 % de sa surface. Cependant, si on s'intéresse au volume occupé par l'eau, on voit que les apparences sont trompeuses.

Sur le schéma ci-dessous, on a représenté :

  1. la quantité totale d'eau présente sur Terre, soit une sphère de 690 km de rayon,
  2. la quantité d'eau douce (2,7 %), une sphère de 137 km de rayon,
  3. la quantité d'eau potable (0,02 %), une sphère de 28 km de rayon.
Rappelons-le, le rayon moyen de la Terre est de 6370 km.

eau terrestre


Pour en savoir plus, lire cet article de novembre 2019 sur le site de l'U.S. Geological Survey (et bosse ton TOEIC !).

Mur du son

Le passage du "mur du son" se traduit par un "bang supersonique".

Pour en savoir plus, voici tout d'abord une vidéo, un peu longue (6 min), mais simple et assez claire, me semble-t-il.

Puis quelques schémas et explications complémentaires ici :
Article et schémas de Bruno Brolis
Article et schémas de "Robert" 

Fluidité des solides amorphes

Comme leur nom l'indique, les solides amorphes n'ont "pas de forme", c'est à dire qu'ils n'ont pas, contrairement aux solides cristallins, de structure tridimentionnelle ordonnée. Ils s'apparentent donc à ce titre aux liquides.

Si on pousse plus loin le raisonnement, on pourrait même dire qu'il s'agit de liquides qui s'écoulent extrêmement lentement. Le cas des vitraux en est une illustration : sur plusieurs siècles, on constate que le verre, solide amorphe, a "coulé".

Autre illustration : l'expérience de la goutte de poix , démarrée en 1927 par le professeur Thomas Parnell, en Australie.
La première goûte est tombée 8 ans après le début de l'expérience. Actuellement 8 gouttes de ce goudron sont tombées et on estime que la 9e devraient tomber en 2013 ou 2014.
Une webcam a été placée devant l'expérience.
Pour plus de détails :

www.laboiteverte.fr/lexperience-scientifique-en-cours-la-plus-longue

Phosphorescence, fluorescence et feux follets

Explications intéressantes sur wikipédia :

fr.wikipedia.org/wiki/Phosphorescence

fr.wikipedia.org/wiki/Fluorescence

fr.wikipedia.org/wiki/Feu_follet#Feu_follet_selon_la_science

Préparation concours interne ingénieur territorial

Je propose ici un ensemble de documents concernant la préparation de l'épreuve de physique appliquée (partie énergétique principalement) du concours interne d'ingénieur territorial (résumés de cours, exercices corrigés, annales du concours IT 1991 à 2005). Niveau BTS.

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