Aide tpe mesure du temps

[invite2c419419]

Bonjour, je suis un élève de 1 ère S et moi et mon groupe de TPE travaillons sur le thème de la mesure du temps nous avons trouver une problématique qui est par quels moyens l'homme à-t-il cherchée a mesurer le temps?
Nous avons nos 3 parties qui sont :
1-L'échelle humaine ( c'est les autres membres du groupes qui s'en chargent)
2-L'échelle infiniment petite (gps/ horloge atomique)
3-L'échelle infiniment grand (qui est de la géologie=datation absolue/ relative)
Moi je travail plus particulièrement sur la 2- dans laquelle je parlerais du gps ( son fonctionnement et son utilisation) puis de l'horloge atomique (idem),
Le soucis est que je n'arrive pas a synthétiser les informations concernant le principe de fonctionnement du gps car pour moi son fonctionnement est trop complexe ? Pourriez vous m'expliquer le principe de fonctionnement du gps car je ne sais quoi dire
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[invite6dffde4c]

Bonjour et bienvenu au forum.
Le principe de fonctionnement du GPS est simple (la réalité est, au contraire, compliquée).

Imaginez un satellite qui envoie un signal, un « top » avec des informations supplémentaires concernant sa position dans l’espace au moment du « top » aisi que le moment où le top a été émis.
Un récepteur reçoit le top et, avec les information de la position et du moment de l’émission, il peut calculer qu’il se trouve sur une sphère centrée sur la position du satellite et de rayon égal à la distance donnée par le temps parcourue par les ondes radio pendant le délai entre émission et réception.
La position sur une sphère ne suffit pas. Il faut un second satellite qui donne une autre sphère. Les positions possibles se situent alors dans l’intersection des deux sphères : un cercle. Avec un troisième satellite on aura la position correspondante à l’intersection de la troisième sphère avec le cercle : deux positions. Avec un quatrième satellite on départage les deux points.

Dans la réalité le récepteur calcule la position qui minimise les erreurs par rapport aux signaux reçus de tous les satellites en vue.

Un gros mensonge que j’ai dit est que, comme le récepteur ne connaît pas le temps avec assez de précision, on déduit aussi le temps à partir de la position dans l’espace et dans le temps qui minimise les erreurs.

La réalité est beaucoup plus compliquée et les corrections à appliquer nombreuses.

Au revoir.

[invite2c419419]

Merci pour cette explication , je dois donc expliquer le principe de la triangulation pour ma partie GPS du tpe. Mais ça veut dire que je dois donc parler tout d'abord des différents paramètres pour déterminer une position par GPS puis son système de localisation peut être du mouvement des satellites et la précisions des mesures ainsi que du signal . On m'a aussi parler de la projection de Lambert mais je ne sais pas ce que c'est et enfin son utilisation que ce soit pour le quotidien ou autre. Mais je pense que ça ferai un développement trop long car je dois aussi parler de l'horloge atomique ainsi que mes autres camarades qui doivent aussi parler.En plus le tpe dois être fini avant mercredi car on a un oral blanc et j'ai peur que je ne le finisse pas a temps car après on passe aux oraux blanc.

[invite6dffde4c]

Re.
Je ne vois pas ce qu’une des projections utilisées en géographie vient faire ici. Le GPS travaille en 3 dimensions.
La base du fonctionnement est celle que je vous ai donnée. Des complications supplémentaires surgissent avec le mouvement des satellites. Mais le récepteur ne va pas résoudre les équations de mouvement des satellites. C’est le satellite qui dit où il est.
Et de toute façon, la position trouvée n’est pas le résultat de la résolution d’un système d’équations mais celui d’un algorithme qui minimise la zone d’incertitude.
Essayez d’expliquer avec des dessins ce que je vous ai expliqué à propos de l’intersection de sphères.
A+

[A voir en vidéo sur Futura]

[calculair]

Bonjour,

J'ai l'impression que vous mélangez 2 choses

1) La mesure du temps

2) Le determination du positionnement sur une carte

Il faut dissocier ces 2 points si non vous n'allez pas vous en sortir.

Pour compliquer un peu les choses, est que le temps n'est pas une donnée absolue, il dépend de la vitesse du mobile. ( voir la théorie de la relativité ) Ce point complique encore les choses pour des mesures très précises du temps.

Un des sujets sur la mesure du temps est la synchronisation des horloges des observatoires astronomiques . Commen faire pour qu'elles donnent toutes la même heure avec grande précision...

Merci pour cette explication , je dois donc expliquer le principe de la triangulation pour ma partie GPS du tpe. Mais ça veut dire que je dois donc parler tout d'abord des différents paramètres pour déterminer une position par GPS puis son système de localisation peut être du mouvement des satellites et la précisions des mesures ainsi que du signal . On m'a aussi parler de la projection de Lambert mais je ne sais pas ce que c'est et enfin son utilisation que ce soit pour le quotidien ou autre. Mais je pense que ça ferai un développement trop long car je dois aussi parler de l'horloge atomique ainsi que mes autres camarades qui doivent aussi parler.En plus le tpe dois être fini avant mercredi car on a un oral blanc et j'ai peur que je ne le finisse pas a temps car après on passe aux oraux blanc.

[invite6dffde4c]

Bonjour Calculair.
Les récepteurs GPS déterminent et la position et le temps.
Dans bien des situations, on utilise un récepteur GPS pour avoir un temps « atomique » pour pas cher.
Car la synchronisations des horloges atomiques de chaque satellite et surveillé et contrôlé par des stations au sol.

J’imagine (à confirmer) que les horloges atomiques des différentes bureaux de conservation du temps, ne donnent pas la même heure. Mais que l’on fait ce que l’on faisait avec les chronomètres de marine à l’époque. On a une droite « état du chronomètre » qui donne son décalage par rapport à l’heure officielle.
Car, entre autres, il est difficile de synchroniser des horloges qui ne sont pas contigus. Et si on les trimbale, ça risque de les chambouler.
Cordialement,

[invite51d17075]

Bonjour, je suis un élève de 1 ère S et moi et mon groupe de TPE travaillons sur le thème de la mesure du temps nous avons trouver une problématique qui est par quels moyens l'homme à-t-il cherchée a mesurer le temps?
:

bonjour, je reviens sur votre problématique générale, et vous prie de m'excuser si mon intervention est HS.
le point que je pensais soulever est l'implication majeure de l'invention de la simple montre sur la navigation maritime et la production de cartes géographiques.
sachant qu'on a su très tôt mesurer la latitude à laquelle on se trouvait , mais beaucoup moins la longitude.
( d'où les cartes anciennes qui semblent déformées, comme anamorphosées ).

tout simplement parce que , dans un trajet est-ouest par exemple, connaitre sa longitude supposait de connaitre le temps écoulé entre deux positions.
sinon, même en connaissant le mouvement des étoiles, on ne pouvait savoir si on était plus ou moins loin et/ou plus ou moins tôt.

De fait, avant la montre ( l'horlogerie en général ) et donc à l'époque du sablier, l'imprécision sur la mesure du temps donnait des longitudes très imprécises.
Or celle ci est récente dans l'histoire ( fin XIX ), et elle a permis d'améliorer grandement les navigations maritimes dans le grand large, et aussi et peu être surtout la cartographie.

Voilà , je ne sais pas si ce point vous intéresse, mais puisqu'on parlait de GPS comme outil , celle de la montre n'a pas eu qu'une incidence sur nos rthmes quotidiens.
Cdt.

[invite51d17075]

une précision:
au sens strict : "l'horlogerie" a connu ses premisses bien avant le XIX, mais les systèmes étaient bien trop volumineux et imprécis pour être embarqués.
il a donc fallu attendre la révolution industrielle.

[calculair]

bonjour,

Je viens de regarder rapidement sur internet le problème de la synchro des holorges, je n'ai pas trouvé la precision du synchronisme. Cette dernière semble très difficile.

Par contre les horloges atomiques donne la vitesse d'écoulement du temps avec grande précision. ( mais elles ne sont donc pas à ma même heure exactement !!!)

Remarque : Dés que l'on cherche de la précision...cela devient compliqué.

[invite51d17075]

tout petit complément sur le casse tête de la longitude bien expliqué ici :
https://fr.wikipedia.org/wiki/Longitude#Historique

[invite2c419419]

Avec toute ces explications je me perd un peu et je dois expliquer tout ça de manière claire et pas trop compliqué pour mon tpe.Je dois aussi parler de l'horloge atomique et faire une transition entre les 2 . Et la je n'ai encore rien rédigée car comme je l'ai dit avant, je me perd avec ces explications.

[invite2c419419]

Pour ma partie horloge atomique je pense parler de son fonctionnement et de son utilisation et pour la transition je pense parler du rôle des horloges atomiques avec leur précision pour le GPS.

[invite2c419419]

pour la longitude et la latitude je pense le mettre dans ma petite introduction de la partie gps avec son histoire et comment faisait l'homme pour se repérer

[invite2c419419]

pour la transition j’ai pensé mettre ça: "Pour que le GPS puisse fonctionner il faut que le satellite et le récepteur émettent tout les deux au même instant soit que les instants soit réglés avec les horloges atomiques."

[Lansberg]

Bonsoir,

si votre TPE porte sur les moyens inventés par l'homme pour mesurer le temps, le GPS n'a pas grand chose à voir là dedans. C'est seulement un appareil qui utilise des horloges atomiques embarquées. Et ces horloges pour des raisons relativistes (relativité restreinte et relativité générale) ne demeurent pas synchronisées avec des horloges atomiques au sol. Si on ne tient pas compte de cette désynchronisation, le GPS devient très vite inopérant. Les horloges embarquées dans les GPS avancent d'environ 38µs par jour par rapport à celles restées au sol. Sachant que les satellites communiquent avec les récepteurs que nous utilisons par des signaux électromagnétiques voyageant à la vitesse de la lumière, l'écart de 38µs se traduit sur le terrain par une erreur de position de plusieurs km. Le système GPS est de ce fait en permanence contrôlé pour que les récepteurs (dans lesquels il n'y a pas d'horloge atomique) puissent tenir compte des effets relativistes et ainsi obtenir un positionnement à quelques mètres près.

[invite2c419419]

Merci pour votre réponse, mon idée de base était de parler de l'horloge atomique car l'homme utilise des moyens de plus en plus précis durant le temps et l'idée du GPS est venue car l'on utilisait l'horloge atomique dans le GPS qui sert a se repérer si vous avez une idée pour ma seconde partie a part le GPS vous pouvez me la dire .

[invite2c419419]

par exemple j'ai pris l'horloge atomique car elle est dans ma partie l'infiniment petit avec les atomes de césium.

[invitedd63ac7a]

Bonjour, je suis un élève de 1 ère S et moi et mon groupe de TPE travaillons sur le thème de la mesure du temps nous avons trouver une problématique qui est par quels moyens l'homme à-t-il cherchée a mesurer le temps?

Pour corroborer ce que dit Lansberg, vous êtes réellement hors sujet. Le GPS n'a réellement rien à voir avec les moyens que l'homme a trouvés pour mesurer le temps.
Si vous voulez à tout pris placer le GPS dans votre TPE il faut changer de sujet et de problématique...
Votre sujet est totalement historique, il faut remonter à
l'antiquité : cadrans solaires, calendriers, astronomes
Moyen age : astronomes, premières horloges, horloges à foliots
Renaissance/ 17e : découverte de l'échappement pour les horloges.
Newton et l'astronomie => la mécanique céleste et la mesure du temps
Problèmes des longitudes (18e) => les chronomètres d'Harrison
19e : découverte que la terre ne tourne pas régulièrement.
20e : les horloges atomiques
C'est un sujet très (trop d'ailleurs) vaste dans lequel le GPS n'a rien à faire....sinon une demi ligne à la fin.
Tiens une idée : mettre en relation le temps donné par les horloges depuis le Moyen-Age
et le temps déterminé par les astronomes.

[invite6dffde4c]

Re.
Petit oubli dans la liste:
La clepsydre, utilisé déjà par les grecs pour limiter le temps de parole à l'assemblée et par Galilée pour mesurer les temps de chute.
A+

[invite51d17075]

je glisse une petite anecdote ( inutile ).
les enchères à la bougie ! qui existent d'ailleurs encore parfois.

[invite2c419419]

Mais ma partie repose su l'infiniment petit donc je ne doit pa parler de l'histoire de la mesure du temps ça c'est dans ma première partie avec l'échelle humaine avec tout les instruments de mesure du temps qu'a utilisé l'homme durant le temps.

[invite2c419419]

Notre plan se base sur plusieurs échelles l'échelle humain avec l'histoire de la mesure du temps puis l'échelle infiniment petit et l'infiniment grand

[invite2c419419]

En plus je suis oblige de parler d physique et de svt dans mon sujet

[invite51d17075]

il me semble que tu oublie la partie historique de ton sujet.
qui rejoint aussi la physique et la SVT

[invite2c419419]

La partie historique sera dans l'intro et dans la 1ere partie

[invite2c419419]

Puis dans la partie 2 c'est la physique et la 3 em partie sera la svt

[invite2c419419]

Mais je vais expliquer que l'horloge atomique fut inventée durant les années 1950 et un peu parler d'histoire mais il faut aussi des élément scientifiques

[Lansberg]

Bonsoir,

Notre plan se base sur plusieurs échelles l'échelle humain avec l'histoire de la mesure du temps puis l'échelle infiniment petit et l'infiniment grand

Vos histoires "d'échelles" sont pour le moins douteuses. Parler d'infiniment grand pour les méthodes de datation en géologie, ça n'est pas clair du tout. Les datations reposent sur des phénomènes radioactifs qui concernent l'infiniment petit !

[invite2c419419]

C'est ce que je me suis dis mais quand j'ai demandé a mes professeurs ils ont dit qu'au contraire qu'il faut garder l'échelle infiniment grande mais j'ai un peu oublier pourquoi

[invite2c419419]

Car ce n'est pas moi qui travail sur cette partie j me concentrer sur la mienne qui est l'infiniment petit avec l'horloge atomique et la je cherche a trouver une deuxième sous partie en lien avec l'infiniment petit et peu etre avec l'horloge atomique car je coudrais bien fire des liens entre les differentes idee et car le GPS serait hors sujet