Idée pour inventer instrument de mesure

[invite376adc43]

Salut,
À mon école, en physique, je dois inventer un intrument de mesure...et je ne sais pas quoi faire. J'ai pensé à quelques inventions, mais elles sont trop basiques...Je dois trouver un instrument qui mesure : la vitesse, la masse, la force ou pas mal n'importe quoi. EX: un chronomètre qui fonctionnait avec 3 petits bassins qui se remplissaient et qui se transvidaient entre eux et le niveau de ces bassins déterminaient les heures, minutes et secondes écoulés.
J'aimerais bien avoir des suggestions d' inventions réalisable dans une classe. Même si c'est complexe donner moi vos idée.
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[Deedee81]

Bonjour,

J'aimerais bien avoir des suggestions d' inventions réalisable dans une classe. Même si c'est complexe donner moi vos idée.

Une idée pas complexe, peut-être même trop simple, mais pour faire avancer le schmilblick

Une feuille de caoutchouc tendue comme une peau de tambour. On pose un objet dessus : la déformation mesure le poid (en regardant de combien ça s'enfonce).

[invite376adc43]

Merci, je vais en discuter avec mon équipe ce matin.
J'ai pensé à calculer le taux d'humidité avec 2 thermomètres et une serviette mouillée aussi...
Si vous avez d'autres idée faite ecrivez-les !

[mbochud]

Merci, je vais en discuter avec mon équipe ce matin.
J'ai pensé à calculer le taux d'humidité avec 2 thermomètres et une serviette mouillée aussi...
Si vous avez d'autres idée faite ecrivez-les !

Bonjour,
Bonne idée, place ta serviette mouillée autour d’un des thermomètres et installe un petit ventilateur en avant. (Ce ventilateur est important pour avoir des résultats cohérents et répétitifs. La vitesse du vent est peu importante du moment qu’il dépasse 1m/s.)
En fait, cet instrument est un psychromètre.

[A voir en vidéo sur Futura]

[mbochud]

Bonjour,
Ta question me fait penser à une question un peu équivalente qui a été posée à l’étudiant Niels Bohr.
« Montrez comment mesurer la hauteur d'un building a l'aide d'un baromètre »

Voici l’anecdote.

Un professeur raconte:

J'ai reçu un coup de fil d'un collègue à propos d'un étudiant. Il estimait qu'il devait lui donner un zéro à une question de physique, alors que l'étudiant réclamait un 20. Le professeur et l'étudiant se mirent d'accord pour choisir un arbitre impartial et je fus choisi. Je lus la question de l'examen : "Montrez comment il est possible de déterminer la hauteur d'un building a l'aide d'un baromètre". L'étudiant avait répondu: "On prend le baromètre en haut du building, on lui attache une corde, on le fait glisser jusqu'au sol, ensuite on le remonte et on calcule la longueur de la corde. La
longueur de la corde donne la hauteur du building."

L'étudiant avait raison vu qu'il avait répondu juste et complètement à la question. D'un autre coté, je ne pouvais pas lui mettre ses points: dans ce cas, il aurait reçu son grade de physique alors qu'il ne m'avait pas montré de connaissances en physique.

J'ai proposé de donner une autre chance a l'étudiant en lui donnant six minutes pour répondre a la question avec l'avertissement que pour la réponse il devait utiliser ses connaissances en physique. Après cinq minutes, il n'avait encore rien écrit. Je lui ai demandé s'il voulait abandonner mais il répondit qu'il avait beaucoup de réponses pour ce problème et qu'il cherchait la meilleure d'entre elles. Je me suis excusé de l'avoir interrompu et lui ai demandé de continuer. Dans la minute qui suivit, il se hâta pour me répondre: "On place le baromètre a la hauteur du toit. On le laisse tomber en calculant son temps de chute avec un chronomètre. Ensuite en utilisant la
bonne formule connue par tous, on trouve la hauteur du building". A ce moment, j'ai demandé à mon collègue s'il voulait abandonner. Il me répondit par l'affirmative et donna presque 20 a l'étudiant. En quittant son bureau, j'ai rappelé l'étudiant car il avait dit qu'il avait plusieurs solutions a ce problème. "Hé bien, dit-il, il y a plusieurs façon de calculer la hauteur d'un building avec un baromètre. Par exemple, on le place dehors lorsqu'il y a du soleil. On calcule la hauteur du baromètre, la longueur de son ombre et la longueur de l'ombre du building. Ensuite, avec un simple calcul de proportion, on trouve la hauteur du building."

Bien, lui répondis-je, et les autres? A quoi l'élève répondit: "Il y a une méthode assez basique que vous allez apprécier. On monte les étages avec un baromètre et en même temps on marque la longueur du baromètre sur le mur. En comptant le nombre de trait, on a la hauteur du building en longueur de baromètre. C'est une méthode très directe. Bien sûr, si vous voulez une
méthode plus sophistiquée, vous pouvez prendre le baromètre a une corde, le faire balancer comme un pendule et déterminer la valeur de g au niveau de la rue et au niveau de toit. A partir de la différence de g la hauteur de building peut être calculée. De la même façon, on l'attache à une grande corde et en étant sur le toit, on le laisse descendre jusqu'a peu pries le niveau de la rue. On le fait balancer comme un pendule et on calcule la hauteur du building à partir de sa période de balancement."

Finalement, l'élève conclut: "Il y a encore d'autres façons de résoudre ce problème. Probablement la meilleure est d'aller au sous-sol, frapper à la porte du concierge et lui dire: "J'ai pour vous un superbe baromètre si vous me dites quelle est la hauteur du building."

J'ai ensuite demandé à l'étudiant s'il connaissait la réponse que j'attendais. Il a admis que oui mais qu'il en avait marre du collège et des professeurs qui essayaient de lui apprendre comment il devait penser.

(l'arbitre Rutherford )

[invite1a7050d5]

Une idée pour une mesure de température :

tu gonfle un ballon, tu fais deux points dessus au feutre. En mesurant les variations de distance entre les deux point, tu as la variation du volume de ton ballon donc la variation de température du gaz (PV=nRT)

je réfléchi..
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[Gwyddon]

Une petite remarque en passant :

l'histoire de Bohr est surtout une légende urbaine, fort jolie certes, mais ça reste une légende urbaine

[mbochud]

l'histoire de Bohr est surtout une légende urbaine, fort jolie certes, mais ça reste une légende urbaine

Merci de préciser, j’ignorais cela.

[invite376adc43]

Merci de la superbe histoire et de la proposition avec le ballon, mais la technique est trop basique, il me faudrait quelque chose d'un peu plus compliqué. Nous avons pensé a faire un Débitmètre et on calculerait le débit de l'eau du robinet en se servant d'une roue rotative. Est-ce que vous avez un idée pour nous complèter.

MErci

PS: Vous pouvez poster d'autre suggestions, merci.

[chatelot16]

À mon école, en physique, je dois inventer un intrument de mesure

quelle drole de question : depuis quand peut on inventer quelque chose sur commande ?

surtout un instrument de mesure physique ! il y a tellement de physiciens geniaux qui on travaillé que pour en inventer un de plus il faut faire fort

quand j'ai un truc special a mesurer et que je doit concevoir un truc pour le faire je ne me fait pas la moindre illusion ca a deja été fait un siecle avant moi

[mbochud]

Nous avons pensé a faire un Débitmètre et on calculerait le débit de l'eau du robinet en se servant d'une roue rotative. Est-ce que vous avez un idée pour nous complèter.

MErci

PS: Vous pouvez poster d'autre suggestions, merci.

Pour ton débitmètre à eau, fait chuter un filet d’eau qui coule d’un robinet et tombe sur une balance. Avec le poids mesuré et la hauteur de la chute (fixe) tu pourra retrouver le flux d’eau.
(Original mais pas forcément très pratique!)
(Mais fait intervenir de la belle physique.)

[CM63]

Ben évidemment, mais c'est un truc d'école qu'on lui demande. Fait un truc pour mesurer la vitesse du vent, y'a plein de méthodes basiques pour cela et simples.

Ah excusez-moi je répondais à Chantelot16 (puis à Trixrabbit bien sur).

[invite376adc43]

merci merci, tout le monde fond des "ventometre" je sais pas le nom....
Mais, si quelque connait un autre moyen pour un débitmètre expliquer moi le et oublier pas que si vous avez d'autre suggestion ou superbe histoire a raconter poster les!

[CM63]

Anémomêtre .

En ce qui concerne une mesure de débit, le plus souvent cela se ramène à une mesure de pression, et le plus souvent la mesure de pression se ramène à une mesure de déformation

Donc il faudrait trouver quelque chose d'innovent, une mesure "directe" de débit. Je réfléchis

[invite376adc43]

C'est quoi un anémomètre??
Comment pourrais-je en faire un ?
Il faudrait se servir de la mesure que donne notre instrument et metre cette mesure dans une formule mathématique pour trouver ce qu'on veut mesurer.

[Cassano]

C'est un petit truc composé de "coupelles" qui tourne vite et mesure la vitese du vent.

[invite376adc43]

Bon, je crois que c'est décidé...je vais fabriquer un débitmètre...J'aurais besoin d'aide. ( Des sugestions de comment m'y prendre. La meilleure façon...j'ai pensé à une roue qui tourne...j'aimerais avoir vos opinions.
Si vous avez idées pour un débitmètre ou pour un autre invention que je n'ai pas pensé. POSTEZ-LES!

[invite1a7050d5]

Slt,

une idée à la con : tu ajoutes un colorant (bio-dégradable) en continu à ton filet d'eau. Le débit du colorant est connu. Quelques cm plus loin (ou quelques mètres, ça dépend de l'ordre de grandeur du débit que tu mesures) le colorant est diluer avec l'eau. Tu envoies un rayon lumineux qui passe au travers de ton filet d'eau, en mesurant la perte de luminosité (à cause du colorant) tu peu en déduire la proportion de colorant, donc le débit de l'eau.

Pas très pratique mais ça n'a peut être pas déjà été inventé ?!

[Cassano]

Slt,

une idée à la con : tu ajoutes un colorant (bio-dégradable) en continu à ton filet d'eau. Le débit du colorant est connu. Quelques cm plus loin (ou quelques mètres, ça dépend de l'ordre de grandeur du débit que tu mesures) le colorant est diluer avec l'eau. Tu envoies un rayon lumineux qui passe au travers de ton filet d'eau, en mesurant la perte de luminosité (à cause du colorant) tu peu en déduire la proportion de colorant, donc le débit de l'eau.

Pas très pratique mais ça n'a peut être pas déjà été inventé ?!

Dois y avoir un lien de cause à effet d'ailleurs lol. Essaye de faire un tube de Pitot ou des tubes piézométriques. Même si ca à déja été inventé, c'est suffisement sophistiqué et poussé pour nécessiter un peu de recherche et de travail en amont. Je nesais pas en quelle classe tu es, mais cela m'étonnerai qu'onvous demande des choses totalemnt innovantes.

[invite376adc43]

Je suis en physique 5,36.
C'est une sorte de travaux de fin d'année qu'on doit présenter...J'essaie de trouver l'idée la plus originale, donc poster vos idées lol.

[invite376adc43]

Nous avons finalement décider de faire une balance à l'aide de l'eau .
Nous allons calculer le volume d'eau qui s'élève lorsque nous mettons une masse sur notre planche avec flotteurs. Le problème est que : lorsque nous plaçons la masse sur la machine, ce n'est vraiment pas stable, même si le poids est ditribuer correctement notre planche se déplace sur les bords de l'aquarium...
Avez vous des idées qui pourrrait régler ce problème?

[invite2313209787891133]

C'est amusant, j'avais fais exactement le même montage il y a longtemps; je ferais un petit schema pour expliquer comment contourner ce probleme demain (là je suis pressé d'aller me coucher).

J'avais également mis au point une balance assez amusante qui fonctionnait par flottaison: Une bouteille contenait des poids de 1, 2, 4, 16, 32, 64, 128g (ce qui permet toutes les combinaisons possibles) plus une tare.
La tare permettait à la bouteille d'avoir une densité moyenne identique à l'eau, de façon à "flotter entre 2 eaux". Dans la pratique il est tres difficile de determiner exactement cette tare; la bouteille coulait tres lentement.

L'objet à peser est introduit dans la bouteille, et on retire certains poids de façon à obtenir la même flottaison, le poids de l'objet est le même que la somme des poids retirés.

Comme appareil de mesure simpliste tu peux également faire un hygrometre avec quelques cheveux.

[invite376adc43]

Merci, mais je ne comprends pas tout comment tu m'explique...
J'attends ton shéma .

[invite53f3eef8]

Bonjour,

Peut-être une idée...
Mesurer l'épaisseur d'un liquide en fonction de sa résistance électrique. Je connais au moins une application ou ce genre de mesure serait intéressante. Notament dans la fabrication du papier toilette lorsqu'il est décollé d'un énorme cylindre sécheur, sur lequel on projette a l'aide de buse des produit chimiques qui polymérisent sous l'action de la chaleur, et maintienne la feuille de papier en contract correctement sur le cylindre. Une lame est en opposition pour décoller le papier, et sa pénétration dans la couche de polymère liquide est crutial pour avoir un bon décollement.

Voilà l'idée, si il y a des amateurs...

B.

[invite2313209787891133]

2 petits schemas:
Un hygrometre à cheveux:



Le trait rouge represente 1 (ou plusieurs) cheveux. Le rond en bas est un pivot et celui en haut une simple pointe.
Les cheveux ont la particularité de s'allonger en fonction de l'hygrometrie de l'air; j'ai d'ailleurs encore un vieil hygrometre qui utilise ce principe qui marche avec un moteur (remontable avec une clé style pendule) et une pointe traçante capable d'enregistrer pendant une semaine.

Une balance à eau:



La partie en brun est un flotteur (le plus leger possible). Les parties hachurées permettent de guider la tige qui doit être la plus fine et rigide possible.
Comme recipient j'avais utilisé une eprouvette graduée; la graduation du volume d'eau permet de convertir directement en masse.

[invite376adc43]

Comment as-tu fait la partie achurée? plastique?
Et avec se montage ton flotteur ne touchait pas les bord de ton cylindre gradué?
Et où mettais tu ton poids à peser?

J'aimerais que quelqu'un m'aide pour les formules pour trouver la masse aussi. (si j'ai la variation du niveau d'eau)

Je ne sais pas si tu vas répondre à toutes mes questions mais, merci bien pour ton aide.

[invite2313209787891133]

Pour la partie achrurée j'avais utilisé 2 bouchons en liege avec un trou.
Le flotteur touchait legerement le bord (et les "guides") mais on reste precis à 2/3 grammes pres.
Le poid à peser etait posé sur le plateau que j'ai representé en haut (un fond de bouteille plastique dans mon cas).

Pour trouver la masse il suffisait de regarder quelle quantité d'eau est deplacée; à peu de choses près 20 ml = 20 grammes.
Le diametre de la tige apporte bien sur une erreur, mais un calcul rapide permet de constater qu'elle reste negligeable devant la precision du montage.

Ce qui est amusant avec cette balance c'est qu'elle mesure bien la masse et non le poids.

[invitec053041c]

Le diametre de la tige apporte bien sur une erreur, mais un calcul rapide permet de constater qu'elle reste negligeable devant la precision du montage.

Le diamètre de la tige n'influe pas sur le résultat. Elle contribue l'augmentation du volume, mais de manière à ce qu'il y ait équilibre et lecture de la masse.

[invite2313209787891133]

Le diamètre de la tige n'influe pas sur le résultat. Elle contribue l'augmentation du volume, mais de manière à ce qu'il y ait équilibre et lecture de la masse.

Je viens de me rendre compte de mon erreur, en effet ça ne change rien.