Smartphonique; utiliser un smartphone au service d'experience scientifique

PRÉALABLE

Être équipé d'un smartphone IOS ou android et télécharger l'application
FIZZIQ : pour un niveau collège

PHYPHOW : pour un niveau lycée et université

Attention ; la liste des applications peut évoluer très rapidement.

Sous iOS

Applications sur les capteurs :

• Phyphox
• Physics Toolbox Suite
• Sensor Log : une application gratuite qui permet d'exporter en csv.
• Sensor Kinetics
• Sensor Streamer
• Sensor Kinetics Pro (payant)
• Sensor Play

Autres Applications en acoustique

• Phyphox
• AKL Lite : (Très bien) application gratuite qui permet de tracer le spectre d'une source sonore et d'afficher la fréquence principale.
• Audiokit (payant) : application qui permet de tracer le spectre d'une source sonore , d'émettre un signal à fréquence donnée.
• SoundOscope : permet d'enregistrer un son et d'exporter le fichier wav pour l'analyser avec un autre logiciel par exemple.
• Veyra Tone Generator: application gratuite qui permet d'émettre un son à fréquence donnée.
• Signal Gen : application pour générer un son à fréquence donnée.
• Function Générator: application pour générer un son à une fréquence donnée.
• Oscope : application qui permet de tracer le spectre d'une source sonore et d'enregistrer un signal sonore.

Applications en optique

• Phyphox
• SpectraSnapp : application conçue par l'American Physical Society pour étudier la spectroscopie et transformer son smartphone en spectromètre.
• LightMeter : mesure d'intensité lumineuse (éclairement)
• Mylightmeter : mesure d'intensité lumineuse (éclairement)
• LightMeter : mesure d'intensité lumineuse (éclairement)
• Galactica : mesure d'intensité lumineuse (éclairement)

Sous Android

Applications sur les capteurs  :

• Phyphox
• Vieyra Software Physics Toolbox : une application très intéressante et gratuite car elle regroupe plusieurs fonctionnalités et permet d'enregistrer et d'exporter les données.
• Fizziq : application récente adaptée pour les collèges notamment
• AndroSensor
• SensorLog
• PASCO's SPARKVUE

Applications en acoustique

• Phyphox
• Vieyra Software Physics Toolbox : une application très intéressante et gratuite car elle regroupe plusieurs fonctionnalités et permet d'enregistrer et d'exporter les données.
• Spectrum analyzer : application qui permet de tracer le spectre d'une source sonore. Les pics de fréquence sont affichés et l'image du spectre peut être enregistrée.
• Spectral Audio : application qui permet d'enregistrer le spectre d'une source sonore.
• Frequency sound : application qui permet de générer un son à fréquence donnée.
• Sound Oscilloscope : application qui permet d'enregistrer un son.
• Générateur de fréquence : application qui permet de générer un son à fréquence donnée.
• Signal Generator : application qui permet de générer un son à fréquence donnée.

Applications en optique

• Phyphox
• Vieyra Software Physics Toolbox : une application très intéressante et gratuite car elle regroupe plusieurs fonctionnalités et permet d'enregistrer et d'exporter les données.
• Light Meter : application pour mesurer une intensité lumineuse.
• Lux Meter : application pour mesurer une intensité lumineuse.

Capteurs et outils d'un smartphone, écran, accéléromètre, GPS, ...

Écran

Un écran est composé de Pixels composés de 3 sous pixels, un rouge, un vert et un bleu

Si on veut faire apparaitre la couleur blanche alors les 3 sous pixels sont allumés avec la même intensité, si l'écran est rouge, le sous pixels rouge est plus intense que les autres.

Accéléromètre

Un accéléromètre mesure une accélération, son fonctionnement repose sur le principe fondamental de la dynamique,qui correspond également à la deuxième loi de Newton.

La deuxième loi de Newton stipule que l'accélération d'un objet est :

Directement proportionnelle à la force résultante qui lui est appliquée.

Inversement proportionnelle à sa masse.

Dans la même direction que la force résultante.

--->Formule mathématique :

Cette loi est souvent exprimée par la formule : F = m * a

• F est la force résultante.
• m est la masse.
• a est l'accélération.

Plus la force appliquée à un objet est grande, plus l'accélération sera importante.

Plus la masse d'un objet est grande, plus l'accélération sera faible pour une force donnée.

Imaginez que vous poussez une voiture.

Si vous poussez fort (grande force), la voiture accélérera rapidement.

Si la voiture est très lourde (grande masse), elle accélérera lentement, même si vous poussez fort.

Dans un smartphone il y a 3 accéléromètres, permettant d'entreprendre des expériences différentes

Appareil photo

Tous les smartphones sont équipés du capteur photographique, pour faire des photos, vidéo, scanner un qrcode etc .. , c'est le seul capteur visible de l'extérieur. Il permet d'enregistrer le monde qui nous entoure sous forme d'images numériques

Il s'agit d'un capteur qui permet de détecter la lumière visible ou non.

PRINCIPE DE BASE

Réalisation de l’expérience pour détecter la lumière non visible

Oriente une télécommande vers l’objectif d’un téléphone portable. Lorsque tu appuies sur des touches de la télécommande, tu vois une petite lumière vaciller à l’avant de la télécommande si tu regardes l’écran du téléphone et si tu regardes la télécommande sans l’appareil photo, tu ne vois rien. Explications

Les télécommandes transmettent généralement des signaux à l’aide de rayons infrarouges qui sont invisibles pour l’œil humain. Les appareils photo et les caméras numériques peuvent « voir » ces rayons. La lumière infrarouge qui apparaît sous la forme d’un point lumineux à l’écran ou sur la prise de vue stimule le capteur de l’appareil photo.

Si tu regardes bien cette lumière, tu verras que différentes séries de signaux clignotent lorsque tu appuies sur des touches différentes. Le principe est même que le morse. Les signaux lumineux sont absorbés par les capteurs de l’appareil électronique qui réagissent à la lumière infrarouge. Chaque série de signaux est interprétée comme un ordre, par exemple « augmenter le volume », « baisser le volume », « changer de chaîne », etc.

ressources

mooc de la plateforme fun mooc https://lms.fun-mooc.fr/courses/course-v1:ubordeaux+28009+session05/courseware/42af9827c7d84a31b674a37a6afc7e3a/c5f09b6bf05b4b73a8d668331fc75e8c/