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Carnet de bord en ligne
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/!\ État d'avancement du TPE /!\


24/09: 1er cours : recherche sujet


1/10: choix du sujet : le WiFi et l'impact de l'environnement extérieur


8/10: Recherche


15/10: élargissement du sujet aux ondes radios (pas seulement le wifi


15/10: problématique: En quoi l'environnement extérieur influe il sur la propagation des ondes radios


22/10: Élaboration d'un plan (modifications possibles)


12/11: travail sur la propagation des ondes dans le vide: cours avec Mme Deroch sur le logarithme pour comprendre une formule.


19/11: travail sur l'atténuation selon différents matériaux. Récolte informations que l'on tentera de vérifier grâce a nos expérimentations futures.


21/11: choix du support de présentation du TPE. Idée retenue : le blog


3/12 : création du blog + recherche de la mise en page, poursuite des recherches sur l'atténuation par les matériaux


10/12: plan quasi définitif , réflexion sur différents protocoles expérimentaux réalisables.


17/12: rédaction introduction (a modifier) en vue de l'oral, grand I.


7/01: schématisation d'un protocole expérimental permettant de vérifier/contredire nos données acquises précédemment


14/01: recherche sur le principe de la cage de faraday , applicable dans nos expérimentations.


21/01: travail sur un moyen d'augmenter la propagation des ondes (ici wifi) a l'aide d'un montage maison + explication au niveau des ondes.


28/01: expérimentation de notre "cage de faraday".Obtention des résultats escomptés . recherche a l'aide appui documentaire au CDI


4/02: Finalisation du plan , poursuite de la rédaction


11/02: abandon de notre expérience visant a augmenter les ondes faute de matériel (fer a soudé précis). début de rédaction de la synthèse


18/02: interprétation des résultats obtenu grâce a notre protocole (fait durant le week end a notre domicile car certains matériaux ne pouvant être transportés au lycée). rédaction sur le blog en avancement.


vacance de février: travail sur le multimédia: photo , vidéo , animation flash réalisées... car impossible au lycée par manque de logiciel spécifiques


11/03: finalisation du blog , de ce carnet de bord en ligne , finalisation de la synthèse


18/03: dernière ligne droite avant la fin des tpe. ajout fonctions sur le blog (diaporama etc)


25/03:


27/03: réstitution des TPE , dernier délai.


13>16 /04: passage a l'oral


FIN de l'épreuve anticipé des TPE.

mardi 24 mars 2009

III : Absorption des ondes

Comme nous avons pu le voir dans la deuxième partie, l'absorption des ondes varie plus ou moins selon la taille de l'obstacle qu'elle rencontre. Mais nous allons voir que cette absorption est également due aux propriétés physiques des matériaux traversés comme en atteste le document suivant :

Matériau Affaiblissement :

Air : Aucun
Bois : Faible (2-3 dB)
Plastique : Faible
Verre : Faible
Verre : teinté Moyen
Eau : Moyen (6-8 dB)
Êtres vivants : Moyen
Briques : Moyen ( 8 dB)
Plâtre : Moyen
Céramique : Élevé
Papier : Élevé (10 dB)
Béton : Élevé (10-15 dB)
Verre blindé : Élevé (10-15 dB)
Métal : Très élevé


Notre expérience consistait à vérifier ceci à l'aide de deux téléphones portables comme l'illustre la vidéo ci dessous ainsi que les images du diaporama à votre droite. Nous avons isolé un des deux téléphones dans une boite en métal trouvée à une extrémité afin que les ondes ne puissent s'échapper que par ce trou, que nous avons obstrué avec différents matériaux afin de voir à quelle vitesse ( en secondes ) le fichier ( une vidéo d' 1 Mo ) est transféré d'un portable à l'autre.

Les résultats sont les suivants :(chaque mesure a été effectué 3fois puis on a fait une moyenne pour éviter de fausser les résultats par une gène intermittente. )

Témoin ( distance référence = 80 cm ): 28,31 secondes
Ivoir : 28,79
Contre plaqué mélaminé : 29,01 secondes
Aggloméré : 29,09 secondes
Plexiglass : 30 secondes
Isorèl ( entre le carton et le bois ) : 31 secondes
PVC : 31,27 secondes
Livre : 35,18 secondes
Conglomérat de feuilles de papier : 36.59 secondes
Tomette : 38,71
Laiton : 43,10 secondes
Verre rempli d'eau : 2 minutes et 9 secondes
Couche aluminium + plastique : transfert impossible
Métal : transfert impossible
Corps humain : transfert impossible
Double vitrage : Transfert impossible
Ainsi , d'après nos expérimentations , on peut voir que la pratique donne raison a la théorie ici.En effet on voit que les temps de transferts du a l'atténuation correspondent avec le tableau précédent.

cliquer pour agrandir , pour voir les autres photos , rendez vous sur le diaporama a droite et cliquer dessus!
De tpe diapo


De tpe diapo


De tpe diapo


De tpe diapo





Durant leur propagation, les ondes sont transmises aux molécules constituant les matériaux, sous forme d'énergie. Ces molécules réceptrices transfèrent l'énergie aux autres molécules du matériau et ainsi de suite jusqu'à ce que l'on arrive à son extrémité. Ici, l'onde est relâchée et elle peut poursuivre sa propagation, mais la puissance de son signal a été plus ou moins amoindrie car elle a été utilisée sous forme d'énergie dans le matériau. La capacité d'absorption d'un matériau dépend donc de sa structure moléculaire et de l'organisation spatiale de ces même molécules.

Cependant, un autre phénomène physique est prépondérant dans cette capacité d'absorption. Il s'agit de la fréquence de résonance. Voici une définition scientifique brute de ce qu'est la fréquence de résonance :

Un système physique, qui peut être mécanique, électrique ou magnétique, comme dans le cas qui nous intéresse, est dit résonnant lorsqu'il est susceptible de modifier son état d'équilibre et d'emmagasiner de l'énergie, sous l'influence d'une sollicitation externe à une fréquence bien particulière.
Après cessation de cette sollicitation, le système revient à l'équilibre selon des mécanismes oscillants à cette même fréquence.

En fait, si l'on considère un système, par exemple une plaque d'aluminium auquel on soumet une excitation ( une perturbation extérieure avec une fréquence : une onde ) dont la fréquence est proche de l'aluminium, il va être entraîné dans une oscillation au niveau moléculaire. Cette oscillation utilise de l'énergie, qui provient de l'onde.


Le système mécanique que constitue une balançoire est un bon exemple de système résonnant.
Tout enfant a pu éprouver par lui-même ce phénomène de résonance : s'il s'agite de façon désordonnée sur la balançoire, il ne se passe pas grand chose. S'il s'agite en donnant des impulsions (par son propre mouvement) à une fréquence quelconque qu'il a décidée lui, il ne se passe toujours pas grand chose. Par contre, s'il donne des impulsions à une fréquence qui correspond à la période d'oscillation de la balançoire, la balançoire entre dans un mouvement oscillant dont l'amplitude va croissant avec la quantité d'énergie que l'enfant apporte. A la cessation de cette phase " d'excitation " du système, celui-ci revient à sa position d'équilibre avec un mouvement sinusoïdal amorti, à la fréquence d'oscillation de la balançoire. Cette fréquence d'oscillation est la fréquence de résonance du système.

Ce sont donc les molécules des matériaux traversés ainsi que leur fréquence de résonance qui régissent l'absorption des ondes.

Page suivante : Conclusion

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