TIPE MPSI : besoin de conseils

[invite2debd2de]

Bonjour à tous,

Voila je suis cette année en mpsi et je dois choisir un sujet de tipe pour l'année prochaine (MP* normalement). J 'ai plusieurs idées mais j'aimerais savoir ce que vous en penser et que vous me fassiez parvenir vos propres idées auquelles je n'aurais pas pensé. Il ets important de prendre en compte qu'en physique une expérience est quasiment une obligation (ou alors faire un modèle personnel du phénomène) et qu'en maths l'outil informatique est très recommandé. Le thème du tipe est/sera surface :

-> Un truc sur les ondes sur une surface : reflexion, absorption, refraction etc. : soit un truc sur la géométrie qui déboucherait sur la furtivité (meilleure géométrie possible pour que l'onde soit ou ne soit pas renvoyée etc.) soit un truc sur les matériaux : absorbance etc (j'ai vu que les méta-matériaux possèdent des indices de réfraction négatifs, et que ceci et du en partie aux caractéristiques géométriques et éléctromagnétiques de leur surface est-ce au dessus du niveau qu'on peut espérer attendre d'un élève de spé ou est-ce accessible avec un peu de travail et de recherche?)

-> d'autre part j'avais pensé à la mécanique du billard : modéliser tous les phénomènes : contact queue/bille, choc bille/bille, roulement,glissement(éventuel) bille/tapis et bille/bande. De même que pour les méta-matériaux est-ce accessible à un élève de spé (on ne fait pas de mécanique du solide en première année et je ne fais pas option SI, de plus le nombre de degré de liberté est assez important donc ce n'est pas si facile que ca je pense) ou est-ce que ce ne serait pas trop proche du cours de méca de deuxième année?

merci d'avoir lu jusque là, si vous avez d'autres idées faites le smoi parvenir.
A bientôt.
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[invite2debd2de]

pas de réponses...
si vous avez quelques idées hésitez pas. svp.
merci
a Bientôt

[invite2debd2de]

svp j'ai vraiment besoin de conseils avant de me lancer pleinement dans quelque chose. N'hésitez pas à me proposer vos idées ou à exprimer vos commentaires! a bientot, merci d'avance.

[Franzzzzzzzz]

Bonjour,

pour les réflexion, absorption, réfraction sur une surface, ça peut effectivement être intéressant, en caractérisant un peu plus le sujet et surtout en trouvant des expériences intéressantes (niveau modélisation numérique je suis pas sûr qu'il y ait énormément de chose).
Pour le billard, je suis pas vraiment sûr que se soit vraiment bien comme sujet : les phénomènes en eux même sont pas très compliqués d'un point de vu physique (roulement, glissement, juste au niveau des chocs ça se corse un peu mais c'est pas fun fun), et après si tu veux tout étudier tu vas te retrouver en SI. Donc pas trop convaincu par ça.
Par contre les métamatériaux à indice négatif ça ça me semble intéressant. Je pense qu'en se plongeant dedans on doit pouvoir faire des choses des la MP. Et puis niveau expérimental ça peut être pas mal à faire avec des ondes à la surface de l'eau ou des ondes sonores (l'avantage c'est que les structures des matériaux devant être de l'ordre de grandeur de la longueur d'onde, c'est beaucoup plus simple avec le son qu'avec la lumière). Bon après il faut voir ce qu'on peut faire, mais je pense que ça vaut le coup d'y jeter un coup d'oeil.

Voila, bon courage.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Romain-des-Bois]

Bonjour,

le billard d'un point de vue mathématique, ça peut être vraiment bien, il y a beaucoup de choses à faire (qui dépasseront de très loin ton niveau). Je pense notamment à la recherche de trajectoires périodiques.

Tu peux lire l'abstract de ça (pour avoir l'article il faut faire une démarche supplémentaire je crois) :
http://cat.inist.fr/?aModele=afficheN&cpsidt=159217

Vulgarisation :
http://www.larecherche.fr/content/im...rticle?id=9970

Article de haut-niveau :
http://archive.numdam.org/ARCHIVE/SB..._30__203_0.pdf

[invite2debd2de]

merci Franzzzzzzzz pour tes réponses et tes commentaires, je vais creuser al piste des métamatériaux et en parler a ma prof de physique pour savoir ce qu'elle en pense. Romain-des-bois : je précise que le billard serait étudier d'un point de vue mécanique (du solide) et pas du tout mathématiques, merci quand même pour tes liens. Si vous avez d'autres idées, propositions ou commentaires, ils sont els bien venus. Merci a+

[invite2debd2de]

au fait franzzzzzzz, je me pose une question : il me semble que les métamatériaux ont des propriétés électromagnétiques et que c'est ca qui leur donne leurs autres propriétés alors es-tu sur que ca soit possible avec du son (onde mécanique et pas électromagnétique)? je ne suis pas sur du tout de ce que j'avance donc si tu pouvais m'éclairer...?

[Franzzzzzzzz]

Bonjour,

en effet, à la base les métamatériaux ont plutôt été dévellopés dans le contexte des ondes em. Cela, ce n'est pas le fait que se soit un champ électromagnétique qui confère au métamatériaux leur propriétés, mais bien le fait que se soit des ondes, avec diffraction, interférences etc. sur les microstructures du matériaux. Si théoriquement je pense que c'est accéssible à un élève de spé, je pense par contre qu'expérimentalement ce n'est pas faisable avec des ondes électromagnétiques, parce que graver des structures de 0.1µm c'est quand même pas à la portée de n'importe quelle salle de TP.
C'est pour ça que je te parlais d'ondes mécaniques, à la surface de l'eau par exemple, ou sonore, parce que là tu as des ondes de beaucoup plus grande longueur d'onde, et donc tu pourras beaucoup plus facilement contrôler la fréquence et l'amplitude. D'ailleurs, certains chercheurs ont fait quelques petites choses assez amusantes là dessus, et qui ont eu un certain écho dans la presse de vulgarisation : ici par exemple http://www.cnrs.fr/inst2i/recherche/invisibilite.htm. D'ailleurs pour cette équipe c'est pareil, faire une cape d'invisibilité pour les vagues (en fait pour une certaine longueur d'onde de vague), c'est beaucoup plus simple expérimentalement que le faire pour de la lumière.

Voila, après c'est sûr que l'aspect électromagnétique et mécanique a surement une influence, mais il me semble que le premier effet visible reste quand même celui lié aux aspects ondulatoires. Mais bon après il faut ce plonger dedans un peu plus, je ne suis pas du tout un spécialiste du domaine.

[invite2debd2de]

Ok merci de m'avoir éclairer sur le sujet, je regarde ton site et j'en parle demain à ma prof de physique pour savoir ce qu'elle en pense. A bientot