Utilisation du modèle ondulatoire

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Cette trousse propose des activités qui touchent aux aspects clés du modèle ondulatoire, y compris l’interférence et la résonance. Chaque activité met en évidence divers contextes, notamment l’ouïe, les tremblements de terre, le SONAR et les ondes gravitationnelles.

Comment l'ouïe fonctionne-t-elle?

Les élèves réalisent trois expériences pour comprendre les éléments clés de l’ouïe chez l’humain. Ils étudient la résonance dans les colonnes d’air, se servent de carton et de trombones pour déterminer comment nous arrivons à entendre différentes fréquences et utilisent de la pâte à modeler pour modifier la forme du pavillon de l’oreille afin de démontrer comment la forme de l’oreille influence la qualité de la détection des sons.

Étude des tremblements de terre

Les élèves modélisent les différents types d’ondes sismiques en bougeant leur corps. Ensuite, ils se servent de données réelles pour trouver l’épicentre d’un tremblement de terre.

Étude des ondes gravitationnelles

Les élèves réalisent trois activités pratiques pour démontrer ce que sont les ondes gravitationnelles et comment elles sont détectées. Ils analysent de véritables signaux gravitationnels du LIGO à la suite d’une collision entre deux trous noirs.

Utilisations possibles des ondes sonores

Les élèves mènent une enquête pour connaître la topographie d’une surface inconnue et comparent ensuite leur modèle à ceux des autres équipes. Ils étudient comment les ondes sonores sont utilisées pour le SONAR et l’imagerie par ultrasons.

Interférence

Les élèves modélisent la transmission, la réflexion et la superposition en bougeant leur corps. Ils utilisent ensuite des tracés sur des transparents pour visualiser les interférences constructives et destructives.

Comment résister aux tremblements de terre au moyen de l’ingénierie

Les élèves conçoivent et mettent à l’essai des maquettes de gratte-ciel fabriqués avec des matériaux de bricolage. Ils doivent construire la structure la plus haute et la plus stable en fonction de contraintes de temps, de ressources et de logistique. Ils mettent ensuite leurs structures à l’essai sur une table vibrante.