{"id":606,"date":"2022-03-25T11:51:14","date_gmt":"2022-03-25T10:51:14","guid":{"rendered":"https:\/\/pedagogie.ac-clermont.fr\/disciplines\/physique-chimie\/?p=606"},"modified":"2026-05-25T23:11:14","modified_gmt":"2026-05-25T21:11:14","slug":"smartphone-en-chute-libre","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/pedagogie.ac-clermont.fr\/disciplines\/physique-chimie\/2022\/03\/25\/smartphone-en-chute-libre\/","title":{"rendered":"Smartphone en chute libre"},"content":{"rendered":"<div id=\"c35621\">\n<div class=\"ce-textpic ce-left ce-intext ce-nowrap\">\n<div class=\"ce-bodytext\">\n<ul>\n<li><b>Niveau : <\/b>Test\u00e9 en classe de seconde, option science et laboratoire<\/li>\n<\/ul>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<div id=\"c35619\">\n<div class=\"ce-textpic ce-left ce-intext ce-nowrap\">\n<div class=\"ce-bodytext\">\n<ul>\n<li><b>Type de ressource : <\/b>Enseigner avec les\u00a0<b>\u00e9quipements individuels mobiles<\/b>\u00a0(EIM)<\/li>\n<li><b>Outil utilis\u00e9 pour le test en classe : <\/b>Dans cette activit\u00e9, les \u00e9l\u00e8ves utilisent l\u2019acc\u00e9l\u00e9rom\u00e8tre d\u2019un smartphone lest\u00e9 pour mesurer sa dur\u00e9e de chute sur une hauteur de 50 cm afin de conclure si un objet plus lourd tombe plus vite qu\u2019un objet l\u00e9ger.<\/li>\n<\/ul>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<div id=\"c35617\">\n<div class=\"ce-textpic ce-left ce-intext ce-nowrap\">\n<div class=\"ce-bodytext\">\n<ul>\n<li><b>Comp\u00e9tences mobilis\u00e9es : <\/b>S\u2019approprier, analyser, r\u00e9aliser, valider<\/li>\n<\/ul>\n<h3>Sc\u00e9nario d&rsquo;apprentissage<\/h3>\n<div class=\"ce-textpic ce-right ce-intext\">\n<div class=\"ce-bodytext\">\n<p><strong>\u00c9tape 1<\/strong> : Lors de la s\u00e9ance pr\u00e9c\u00e9dente, on d\u00e9crit la probl\u00e9matique par une vid\u00e9o d\u00e9clenchante pr\u00e9sentant Galil\u00e9e et la chute des corps. L\u2019objectif est d\u2019adapter l\u2019exp\u00e9rience de Galil\u00e9e afin de la moderniser \u00e0 l\u2019aide d\u2019un smartphone, objet du quotidien aux performances scientifiques int\u00e9ressantes.<\/p>\n<p><strong>\u00c9tape 2<\/strong> : Les \u00e9l\u00e8ves installent chez eux une application scientifique d\u00e9di\u00e9e pour relever les donn\u00e9es de l\u2019acc\u00e9l\u00e9rom\u00e8tre sur leur smartphone<\/p>\n<p><strong>\u00c9tape 3<\/strong> : Les \u00e9l\u00e8ves r\u00e9alisent deux investigations pr\u00e9liminaires pour prendre en main les applications du smartphone et comprendre les ph\u00e9nom\u00e8nes physiques associ\u00e9s : rep\u00e9rage des 3 axes x, y, z de leur acc\u00e9l\u00e9rom\u00e8tre et analyse d\u2019un mod\u00e8le simplifi\u00e9 de l\u2019acc\u00e9l\u00e9rom\u00e8tre<\/p>\n<p><strong>\u00c9tape 4<\/strong> : Les \u00e9l\u00e8ves proposent un protocole aboutissant \u00e0 la mesure de la dur\u00e9e de chute d\u2019un smartphone lest\u00e9 en fonction de sa masse<\/p>\n<p><strong>\u00c9tape 5<\/strong> : Les \u00e9l\u00e8ves r\u00e9alisent le protocole pour r\u00e9pondre \u00e0 la probl\u00e9matique : la dur\u00e9e de la chute d\u00e9pend-t-elle de la masse de l\u2019objet ?<\/p>\n<h4>Prolongements possibles<\/h4>\n<p>L\u2019<b>\u00e9mission de\u00a0<\/b><i><b>La T\u00eate au carr\u00e9<\/b><\/i>\u00a0(mercredi 6 d\u00e9cembre 2017 : Galil\u00e9e \u00e0 l&rsquo;\u00e9preuve des d\u00e9cimales) +\u00a0<b>vid\u00e9o Marteau et plume en chute libre sur la lune<\/b>\u00a0+\u00a0 un\u00a0<b>historique de la mesure : satellite Microscope<\/b>\u00a0(14 z\u00e9ros)<\/p>\n<h4>L&rsquo;\u00e9l\u00e8ve pendant l&rsquo;activit\u00e9<\/h4>\n<p><strong>O\u00f9 est l&rsquo;\u00e9l\u00e8ve pendant l&rsquo;activit\u00e9 ? <\/strong>En classe pendant les \u00e9tapes 1, 3 et 4. Hors classe pendant l&rsquo;\u00e9tape 2<\/p>\n<p><strong>Que fait l&rsquo;\u00e9l\u00e8ve pendant l&rsquo;activit\u00e9 ? <\/strong>Il met en \u0153uvre la d\u00e9marche exp\u00e9rimentale (individuellement ou en groupe) et conserve une trace \u00e9crite sur son carnet de bord de sa d\u00e9marche exp\u00e9rimentale (protocole, r\u00e9sultats et conclusion).<\/p>\n<p><strong>Que fait l&rsquo;enseignant ?<\/strong><br \/>Il v\u00e9rifie que les \u00e9l\u00e8ves ont compris le travail \u00e0 faire, respectent les consignes et les r\u00e8gles de s\u00e9curit\u00e9.<br \/>Il aide \u00e0 l\u2019utilisation de l\u2019outil num\u00e9rique pour les \u00e9l\u00e8ves en difficult\u00e9 (tableur grapheur et application).<br \/>Il fournit des aides cibl\u00e9es en cas de difficult\u00e9 d\u2019analyse.<br \/>Il joue le r\u00f4le de m\u00e9diateur si le groupe ne travaille pas dans un esprit coop\u00e9ratif.<br \/>Il consulte les r\u00e9sultats transmis par les \u00e9l\u00e8ves et rem\u00e9die au besoin (erreurs de mesure flagrants).<\/p>\n<h4>Diff\u00e9renciation \/ Diversification<\/h4>\n<p><strong>Diff\u00e9renciation\u00a0<\/strong> : Chaque \u00e9l\u00e8ve peut comparer ses propres r\u00e9sultats exp\u00e9rimentaux afin d\u2019en tirer une conclusion \u00e0 la probl\u00e9matique. Les groupes avancent \u00e0 leur rythme sur leur travail exp\u00e9rimental. Les \u00e9l\u00e8ves en avance font une analyse graphique plus pr\u00e9cise ou ont pour r\u00f4le d\u2019aider les groupes en difficult\u00e9.<\/p>\n<p><strong>Diversification : <\/strong>Utilisation du smartphone, objet du quotidien dont les applications scientifiques sont m\u00e9connues des \u00e9l\u00e8ves. Il est possible de faire \u00e9tudier la chute \u00e0 des hauteurs diff\u00e9rentes. L\u2019\u00e9l\u00e8ve utilise son \u00e9quipement personnel (smartphone) et un \u00e9quipement de l\u2019\u00e9cole (ordinateur portable). Une connexion internet est n\u00e9cessaire pour installer l\u2019application.<\/p>\n<div id=\"c35605\">\n<h3>Tests et r\u00e9sultats<\/h3>\n<div class=\"ce-textpic ce-right ce-intext\">\n<div class=\"ce-bodytext\">\n<p>ette activit\u00e9 s\u2019inscrit dans un projet global en Science et Laboratoire consistant \u00e0 comparer les performances de mesures d\u2019un smartphone avec celles d\u2019autres appareils utilis\u00e9s habituellement en laboratoire. Cette \u00e9tude a permis d\u2019aborder des sujets en lien avec le programme de seconde ant\u00e9rieur \u00e0 la r\u00e9forme de 2019 : chronom\u00e9trage, relativit\u00e9 du mouvement et inertie.<\/p>\n<ul>\n<li><a href=\"https:\/\/pedagogie.ac-clermont.fr\/disciplines\/physique-chimie\/wp-content\/uploads\/sites\/4\/2022\/03\/A1-Scenario_de\u0301taille\u0301_et_commentaires_pour_le_professeur.docx\">Sc\u00e9nario d\u00e9taill\u00e9 et commentaires pour le professeur (annexe 1)<\/a><\/li>\n<li><a href=\"https:\/\/pedagogie.ac-clermont.fr\/disciplines\/physique-chimie\/wp-content\/uploads\/sites\/4\/2022\/03\/A2-Exemple_de_fiche_re\u0301capitulative.odt\">Exemple de fiche r\u00e9capitulative (annexe 2)<\/a><\/li>\n<\/ul>\n<h4>Choisir et installer la bonne application<\/h4>\n<p>Nous avons choisi d\u2019utiliser l\u2019application Phyphox, notamment car sa fr\u00e9quence d\u2019\u00e9chantillonnage r\u00e9elle de 100 Hz est suffisante pour \u00e9tudier un ph\u00e9nom\u00e8ne aussi rapide qu\u2019une chute libre sur 50 cm. Depuis 2019, l\u2019application Phyphox permet tr\u00e8s simplement d\u2019enregistrer et d\u2019exploiter graphiquement les donn\u00e9es de l\u2019acc\u00e9l\u00e9rom\u00e8tre du smartphone.<\/p>\n<p>Notons enfin que ces donn\u00e9es sont exportables afin de pouvoir \u00eatre trait\u00e9es par un tableur grapheur. Par un contr\u00f4le \u00e0 distance de cette application, le professeur peut afficher sur le vid\u00e9oprojecteur son exp\u00e9rience en temps r\u00e9el.<\/p>\n<ul>\n<li><a href=\"https:\/\/pedagogie.ac-clermont.fr\/disciplines\/physique-chimie\/wp-content\/uploads\/sites\/4\/2022\/03\/A3-Le_difficile_choix_de_l_application_scientifique_2019.docx\">Le difficile choix de l\u2019application scientifique (annexe 3)<\/a><\/li>\n<li><a href=\"https:\/\/pedagogie.ac-clermont.fr\/disciplines\/physique-chimie\/wp-content\/uploads\/sites\/4\/2022\/03\/A4-Utilisation_de_phyphox_en_acce\u0300s_distant_-_Vide\u0301oprojection.docx\">Utilisation de phyphox en acc\u00e8s distant \u2013 Vid\u00e9oprojection (annexe 4)<\/a><\/li>\n<\/ul>\n<h4>Le smartphone, un \u00e9quipement personnel<\/h4>\n<p>Il est n\u00e9cessaire que le\u00a0<strong>r\u00e8glement int\u00e9rieur<\/strong>\u00a0de l\u2019\u00e9tablissement stipule que l\u2019utilisation des smartphones est autoris\u00e9e en classe \u00e0 des fins p\u00e9dagogiques. Une\u00a0<strong>information aux familles<\/strong>\u00a0d\u00e9crivant la m\u00e9thode de pr\u00e9vention des risques a paradoxalement \u00e9t\u00e9 mal interpr\u00e9t\u00e9e par les \u00e9l\u00e8ves qui se sont inqui\u00e9t\u00e9s des dangers qu\u2019allait courir leur smartphone. Il a \u00e9t\u00e9 n\u00e9cessaire de montrer l\u2019int\u00e9r\u00eat de la pr\u00e9vention du risque.<\/p>\n<ul>\n<li><a href=\"https:\/\/pedagogie.ac-clermont.fr\/disciplines\/physique-chimie\/wp-content\/uploads\/sites\/4\/2022\/03\/A4-Utilisation_de_phyphox_en_acce\u0300s_distant_-_Vide\u0301oprojection.docx\">Fiche d\u2019information concernant les risques d\u2019utilisation du smartphone (annexe 5)<\/a><\/li>\n<\/ul>\n<p>L\u2019installation des applications n\u2019a pas pos\u00e9 de probl\u00e8me, sauf dans le cas o\u00f9 les \u00e9l\u00e8ves avaient des smartphones Microsoft ou un espace de stockage trop limit\u00e9 : les arguments manquent lorsqu\u2019un \u00e9l\u00e8ve n\u2019efface pas de lui-m\u00eame ses photos personnelles pour installer une application scientifique sur un smartphone \u00e0 la m\u00e9moire satur\u00e9e.<\/p>\n<p>L\u2019\u00e9cran du smartphone est petit et sa tenue dans une main n\u2019encourage pas forc\u00e9ment le travail en groupe. Pour sortir de son usage individuel, il est n\u00e9cessaire de stimuler les \u00e9changes en donnant des r\u00f4les aux \u00e9l\u00e8ves et de basculer les r\u00e9sultats sur un grand \u00e9cran favorisant les \u00e9changes dans le groupe et avec le professeur.<\/p>\n<h4>R\u00e9sultats exp\u00e9rimentaux<\/h4>\n<p>La dur\u00e9e mesur\u00e9e de la chute ne varie pas si on leste le smartphone. Un premier facteur d\u2019incertitude est li\u00e9 \u00e0 la mesure de la hauteur de chute (environ \u00b1 1 cm). Mais nous avons observ\u00e9 beaucoup de r\u00e9sultats aberrants \u00e0 cause d\u2019une interpr\u00e9tation graphique hasardeuse. Cette activit\u00e9 mobilise \u00e0 ce titre \u00e9norm\u00e9ment la comp\u00e9tence ANALYSER.<\/p>\n<ul>\n<li><a href=\"https:\/\/pedagogie.ac-clermont.fr\/disciplines\/physique-chimie\/wp-content\/uploads\/sites\/4\/2023\/06\/annexe_6_-_Re\u0301sultats_expe\u0301rimentaux.xlsx\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">A6-Re\u0301sultats_expe\u0301rimentaux.xlsx<\/a><\/li>\n<li><a href=\"https:\/\/pedagogie.ac-clermont.fr\/disciplines\/physique-chimie\/wp-content\/uploads\/sites\/4\/2022\/03\/A7-Exploitation_des_donne\u0301es__Bluetooth__et__tableur_grapheur_.docx\">Exploitation des donn\u00e9es : Bluetooth et tableur grapheur (annexe 7)<\/a><\/li>\n<\/ul>\n<p>Lester le smartphone par des livres de format poche de m\u00eame taille permet de limiter l\u2019influence de l\u2019air entre deux exp\u00e9rience, de fa\u00e7on tr\u00e8s simplifi\u00e9e et efficace, tout en prot\u00e9geant le smartphone. Une \u00ab piscine \u00bb \u00e0 smartphone fabriqu\u00e9e par un matelas recouvert d\u2019un drap \u00e9pais est toutefois indispensable pour \u00e9viter tout d\u00e9g\u00e2t mat\u00e9riel.<\/p>\n<h4>Sens physique de l\u2019acc\u00e9l\u00e9ration<\/h4>\n<p>La mesure de l\u2019acc\u00e9l\u00e9ration par smartphone peut interroger bon nombre de physiciens qui n\u2019y voient pas<strong>\u00a0l\u2019acc\u00e9l\u00e9ration au sens physique du terme<\/strong>. Tous les smartphones peuvent afficher une acc\u00e9l\u00e9ration dont la valeur inclue la contribution de l\u2019acc\u00e9l\u00e9ration gravitationnelle. Au repos, cet acc\u00e9l\u00e9rom\u00e8tre renvoie une valeur de 9,8 m.s-2, ce qui est contraire \u00e0 la valeur attendue par un physicien.<\/p>\n<p>En exploitant les donn\u00e9es du gyroscope et du magn\u00e9tom\u00e8tre, les applications scientifiques proposent depuis peu la mesure de l\u2019\u00ab acc\u00e9l\u00e9ration lin\u00e9aire \u00bb (appel\u00e9e\u00a0<em>acceleration without g<\/em>\u00a0sur Phyphox). Lorsque l\u2019appareil est au repos, cette \u00ab acc\u00e9l\u00e9ration lin\u00e9aire \u00bb renvoie la valeur \u00ab 0 \u00bb.\u00a0 Les smartphones qui poss\u00e8dent un gyroscope peuvent donc mesurer une acc\u00e9l\u00e9ration au sens physique du terme. Mais ce n\u2019est pas une majorit\u00e9 en 2017.<\/p>\n<p>Pour plus de d\u00e9tail, voir (<em>page en anglais<\/em>)<\/p>\n<p><strong><a href=\"http:\/\/phyphox.org\/experiment\/acceleration-without-g\/\">phyphox.org\/experiment\/acceleration-without-g\/<\/a><\/strong><\/p>\n<h4>L\u2019acc\u00e9l\u00e9rom\u00e8tre au service de la relativit\u00e9 du mouvement et du principe d\u2019inertie<\/h4>\n<p><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"size-medium wp-image-623 alignleft\" src=\"https:\/\/pedagogie.ac-clermont.fr\/disciplines\/physique-chimie\/wp-content\/uploads\/sites\/4\/2022\/03\/eleve2-1-300x211.jpg\" alt=\"\" width=\"300\" height=\"211\" srcset=\"https:\/\/pedagogie.ac-clermont.fr\/disciplines\/physique-chimie\/wp-content\/uploads\/sites\/4\/2022\/03\/eleve2-1-300x211.jpg 300w, https:\/\/pedagogie.ac-clermont.fr\/disciplines\/physique-chimie\/wp-content\/uploads\/sites\/4\/2022\/03\/eleve2-1.jpg 321w\" sizes=\"auto, (max-width: 300px) 100vw, 300px\" \/><\/p>\n<p>Afin d\u2019\u00e9viter cette confusion bien r\u00e9elle, le premier parti pris a consist\u00e9 \u00e0 ne pas utiliser le mot \u00ab acc\u00e9l\u00e9ration \u00bb mais plut\u00f4t \u00ab valeur affich\u00e9e par l\u2019acc\u00e9l\u00e9rom\u00e8tre \u00bb. Cette valeur est associ\u00e9e \u00e0 une distance masse-support dont les variations sont en lien avec des notions de physique adapt\u00e9es \u00e0 la classe de seconde : relativit\u00e9 du mouvement et principe d\u2019inertie.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<p><!--more--><\/p>\n<p><!--more--><\/p>\n\n\n<div class=\"wp-block-image\"><figure class=\"alignright is-resized\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/eduscol.education.fr\/sites\/default\/files\/styles\/image_for_same_theme\/public\/2021-03\/vignette_eduscol_952x45390_numerique_traam.jpg?itok=fNHk5u_h\" alt=\"\" width=\"235\" height=\"112\" \/><\/figure><\/div>\n\n\n\n<p class=\"has-background\" style=\"background-color:#f0f6fb\">Les\u00a0<strong>travaux acad\u00e9miques mutualis\u00e9s (TRaAM)\u00a0<\/strong>ont pour objectif d&rsquo;aider et d&rsquo;accompagner le d\u00e9veloppement des Tice en mutualisant les exp\u00e9riences. <br>Plus d&rsquo;informations sur les<strong>\u00a0TRaAM sur Eduscol\u00a0<\/strong>en physique chimie :<br>&#8211; <a rel=\"noreferrer noopener\" href=\"http:\/\/eduscol.education.fr\/physique-chimie\/enseigner\/ressources-et-usages-numeriques\/travaux-academiques-mutualises-traam.html\" target=\"_blank\">eduscol.education.fr\/physique-chimie\/<\/a> <br>&#8211; cadre g\u00e9n\u00e9ral des Traams :\u00a0<a rel=\"noreferrer noopener\" href=\"http:\/\/eduscol.education.fr\/cid98083\/les-travaux-academiques-mutualises-traams-des-laboratoires-des-pratiques-numeriques.html\" target=\"_blank\">eduscol.education.fr<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Dans cette activit\u00e9, les \u00e9l\u00e8ves utilisent l\u2019acc\u00e9l\u00e9rom\u00e8tre d\u2019un smartphone lest\u00e9 pour mesurer sa dur\u00e9e de chute afin de conclure si un objet plus lourd tombe plus vite qu\u2019un objet l\u00e9ger.<\/p>\n","protected":false},"author":5,"featured_media":625,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[42,45,8],"tags":[55,26],"class_list":{"0":"post-606","1":"post","2":"type-post","3":"status-publish","4":"format-standard","5":"has-post-thumbnail","7":"category-lycee","8":"category-numerique","9":"category-ressource","10":"tag-smartphone","11":"tag-traam-2018","12":"czr-hentry"},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/pedagogie.ac-clermont.fr\/disciplines\/physique-chimie\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/606","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/pedagogie.ac-clermont.fr\/disciplines\/physique-chimie\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/pedagogie.ac-clermont.fr\/disciplines\/physique-chimie\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/pedagogie.ac-clermont.fr\/disciplines\/physique-chimie\/wp-json\/wp\/v2\/users\/5"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/pedagogie.ac-clermont.fr\/disciplines\/physique-chimie\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=606"}],"version-history":[{"count":2,"href":"https:\/\/pedagogie.ac-clermont.fr\/disciplines\/physique-chimie\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/606\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":1787,"href":"https:\/\/pedagogie.ac-clermont.fr\/disciplines\/physique-chimie\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/606\/revisions\/1787"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/pedagogie.ac-clermont.fr\/disciplines\/physique-chimie\/wp-json\/wp\/v2\/media\/625"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/pedagogie.ac-clermont.fr\/disciplines\/physique-chimie\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=606"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/pedagogie.ac-clermont.fr\/disciplines\/physique-chimie\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=606"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/pedagogie.ac-clermont.fr\/disciplines\/physique-chimie\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=606"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}