Palmares du Concours Objectif Science

2007
Peut-on marcher sur l'eau ? par Anne-Laure DELAYE, Aude LATRIVE, Astrid VERPEAUX.
BH2 (bateau écologique fonctionnant à l'hydrogène) Par Sylvain ChEVALIER, Etienne FARINE, Camille SIMONDON

2006
Un mirage + un mirage = une belle image de la physique. par Perrine CAGNEAUX Clémence BERNARDY	Nous avons décidé d'étudier les mirages, un phénomène naturel qui émerveille beaucoup de personnes. A partir des lois de Snell-Descartes appliquées à un milieu stratifié, nous avons expliqué dans quelles conditions on peut voir apparaitre un mirage inférieur ou un mirage supérieur. Une modélisation mathématique nous permet de retrouver le même résultat en fonction de l'évolution de l'indice de réfraction. Nous avons également reproduit in-vitro ces différents types de mirage. Grâce à une collaboration internationnale, nous avons également pu analyser des mirages réels et leur conditions de formation. Nous avons ensuite réussi à combiner ces différents mirages dans un barreau de plexiglas. Le système se comporte comme une lentille convergente. D'un objet réel nous obtenons une image réelle sur un écran. Cependant cette lentille à mirage ne répond à aucune loi classique de l'optique.
La thermo-électricité susceptible d'améliorer le rendement des moteurs thermiques Par Théodore GIFFARD Alexandre LUCAS Etienne DELAUNAY	La thermoélectricité est une source chaude : rayonnement solaire, eau de refroidissement, moteur à explosion. L'objectif de ce travail est de démontrer qu'il est possible de convertir des énergies thermiques gaspillées en électricité par l'utilisation de modules thermoélectriques. En s'appuyant sur le fait qu'un moteur thermique a un rendement qui ne dépasse pas 40%, les 60% perdus seraient recyclables en partie. Les utilisations de ce procédé sont très importantes aussi bien dans le domaine grand public que le domaine industriel. L'impact sur l'environnement et les économies d'enrgies seraient considérables.

2005
Avec Descarte et une boussole, toujours plus loin, toujours plus vite. par Jacques BOIS Jean-Batiste GUY Paul DE SURMONT
La vitesse en roller, attention au départ du signal François SIMPLEX Carole DUFOUR Jonathan FAUGIER-TOVAR

2004
Chronique d'une mort annoncée. par Emmanuelle Médrinal,	Après l'observation d'un film de savon géant, plusieurs questions se posént. En essayant d'expliquer sa formation, j'ai étudié l'eau et l'ion carboxylate. Grâce à cette étude, j'ai pu expliquer le phénomène de surface minimale et découvert à ce moment une propriété de l'eau : la force de tension superficielle. Après avoir chauffé une partie du film à l'aide d'une lampe, les pentacles entrent en mouvement, sur un mouvement chaotique de convection thermique. Pendant que je l'observais, le film tendait à vibrer et, avec un haut parleur, j'ai pu obtenir un phénomène de résonance dans différents modes. Grâce à la création d'un tunnel hydrodynalique, j'ai pu modéliser et étudier l'écoulement d'un fluide avec les allées de Karman à partir d'un film de savon. Mais la difficulté fut de trouver le bon angle d'observation et de photographier. C'est pourquoi j'ai étudié la lumière. Ainsi j'ai pu déterminer la progression d'un rayon lumineux dans le film de savon. L'échelle de Newton et les formules variées m'ont permit d'établir un lien entre couleur et épaisseur. Avec cette relation, j'ai découvert les couleurs de vie du film. Pour conclure, ce phénomène d'une simplicité étonante est sous tendu par des lois physiques très compliquées.
Mise au point d'un programme d'exercices physiques qui prévient les maux de dos et augmente la concentration et les capacités intellectuelles. par Cléo Bertelsmeier	Cette étude a pour but de préconiser un programme sportif permettant de prévenir les problèmes de dos, il s'agit d'un ensemble d'exercices adaptés, mouvements de gymnastques ou exercices avec des agrées. De plus, j'ai pu vérifier que ces exercices favorisent la neurotransmission et la libération des neurhormones qui permettent d'augmenter de 100% la concentration, la créativité et la mémoire. Après avoir imaginé en théorie ces résulatts au niveau biochimique, j'ai effectué des tests sur 150 élèves pour vérifier les hypothèses. Pour éviter un abaissement de la glycémie dans le sang et la libération des acides lacyiques, il est nécessiare que les cellules restent en aérobie. Pour le vérifier, j'ai effectué un test du lactate. Le programme a été conduit avec une classe d'enfants de 12 ans pendant 1 an, à raison de 3 séances de sport par semaine de 7h20 à 7h50. Grâce à ces efforts l'ambiance de la classe s'est nettement améliorée. Ces exercices ont aussi permit de diminuer l'anxiété avant les contrôles. Au bout de 2 heures après le sport, il y a eu encore une augmentation de 80% des performances et 4 h30 plus tard, j'ai pu retrouver 14% des bénéfices persistants ce qui est un résulat significatif.
Microscopie à champ proche par Nicolas Porcher, Guillaume Romeu, François Tissot	La microscopie à champ proche regroupe deux grandes familles de microscope : les microscopes à effet tunnel et les microscopes à force atomique. Le but de notre projet fut d'élaborer notre propre microscope à champ proche. Nous nous sommes dans un premier temps penchés sur la partie théorique de ces deux instruments puis nous avons décidé de nous lancer dans la construction d'un microscope à force atomique. Ainsi nous avons été confrontés à toute une série de problème à tous les stades de la construction et nous avons étudié chacun d'entre eux pour lui trouver une solution ou le surmonter. Nous sommes donc arrivés à une version simplifiée d'un microscope à force atomique en apportant de nombreuses innovations. Actuellement nous réalisons une série de calculs et d'expérience dans notre laboratoire afin de pouvoir étudier au plus tôt l'étude d'une surface avec notre microscope.

2003
Et pour quelques grains de sel de plus... par Ouardanne JOUANNOT, Jean-François Schaff, Timothée Leleu	Nous avons étudié un oscillateur à eau sucrée : une succession de jets ascendants et descendants entre un gobelet percé dans le fond et rempli d'eau sucrée et un récipient d'eau douce. Nous nous sommes consacrés à la mise au point de techniques de visualisation du phénomène. Nous nous sommes intéressés à l'influence de la concentration en sucre et à l'influence de la taille du récipient. Ceci afin de mettre au point des modèles, ainsi que la mise en équation du phénomène. Ces études nous ont également permis de comprendre les raisons de ces oscillations, ce qui n'est pas évident au premier abord. Notre étude a débouché sur un modèle satisfaisant de la compréhension des oscillations, la partielle mise en équation de celui-ci, ainsi qu'une visualisation des mouvements du liquide à quelques dizaines de micromètres près.
Qualité chimique et micro biologique de l'air en zone urbaine par Manelle AJJAJ, Dalila AGRED et Guillaume SHIRLEY	En partenariat avec l'agence de contrôle AIRPARIF, nous avons réalisé une étude des paramètres chimiques et biologiques de l'air à Paris. Ceci nous a permis de révéler certains aspects originaux de la contamination de l'air. Ainsi, la numération des germes en suspension (par sédimentation sur boîte de Pétri) a montré que l'air d'une chambre à coucher est plus riche en germes que celui d'une rame de métro. Concernant l'aspect chimique, nous avons mesuré (à l'aide de tubes à diffusion passive) la teneur en gaz d'origine automobile : dioxyde d'azote (NO₂) et dérivés benzoïques (BTX). Nous avons ainsi montré que la teneur en NO₂ décroît assez lentement avec l'altitude (mesures faites à la Tour Eiffel) et que l'air de l'habitacle d'une automobile est beaucoup plus chargé en BTX que celui d'une rue à fort trafic. Cette étude confirme bien que la première source de pollution urbaine est l'automobile, tous les citadins sont concernés mais les plus exposés sont de loin les automobilistes.

2002
Le desman des Pyrénées : mieux le connaître pour mieux le protéger par David SAYAG	Le desman des Pyrénées est sans doute le mammifère d’Europe de l’Ouest le plus mystérieux. Ce proche parent de la taupe qui fréquente les lacs et torrents des Pyrénées et de la péninsule ibérique est surtout actif la nuit et ce n’est qu’à l’occasion de brèves périodes d’activité diurne, lors de la saison de reproduction, que nous pouvons l’apercevoir. Pourtant, quel spectacle que de voir un desman ! Imaginez une petite boule aveugle de poils noirs, luisants, très denses et très doux, un corps de rat avec, à l’avant, une trompe de musaraigne et, à l’arrière, une forte queue cylindrique recouverte d’un simili d’écaille. Les pattes avant, griffues, sont celles d’une taupe, et ses pattes arrières celle d’un rat. Mais au-delà de cet aspect quelque peu extraordinaire, le desman est un animal fragile, qui ne peut vivre que dans un environnement exempt de toute pollution. Il est le garant d’une nature saine et protégée, et si nous ne faisons rien pour sa sauvegarde, s’anéantirait avec lui l’espoir d’une « Terre propre » que nous souhaitons préserver.
Y a-t-il des germes dans la haute atmosphère ? par Vincent BOUGRÉAU, Solène BRONER et Cédric FERNANDEZ	L'air qui nous entoure est porteur de nombreux germes microscopiques. C'est dans le but de savoir si l'on pouvait retrouver certains de ces germes à haute altitude que nous avons décidé d'y réaliser des prélèvements à l'aide d'un ballon stratosphérique. Nous avons pour cela du mettre au point un système d'aspiration et de filtration de l'air garantissant la stérilité des prélèvements. Nous avons, de plus embarqué un système d'appareils photo équipés d'une minuterie afin de réaliser des prises de vue aériennes à intervalles réguliers. Finalement, nous avons récolté une vingtaine de prises de vue à différentes altitudes et l'analyse de l'air à révélé la présence de bactéries de l'environnement à basse altitude (entre 500 et 1000m) et celle de spores de champignons à haute altitude (entre 10000 et 11000 m).
Méta interpréteurs pour GNU prolog et leurs applications par Jean-Michel LECONTE	Prolog est un langage de programmation permettant de programmer en logique. Les programmes prolog étant un ensemble de règles et de faits, l'ordinateur répond ensuite aux questions de l'utilisateur en démontrant toutes les réponses qu'il apporte avec les dits règles et faits. C'est pour cela que l'on dit du langage Prolog qu'il est pour l'intelligence artificielle. GNU Prolog est un langage prolog permettant d'intégrer des contraintes arithmétiques sur des variables en posant différentes équations. Les problèmes résolus par ce type de langage sont généralement des problèmes industriels, tels que la planification d'une production par exemple, ceux-ci faisant intervenir des milliers de variables. Un méta interpréteur prolog est un programme prolog pouvant interpréter des programmes prolog. Si beaucoup d'études sur les méta interpréteurs pour prolog sans contraintes ont été menées, le sujet reste ouvert pour prolog avec contraintes. Dans cette étude nous verrons en quoi les méta interpréteurs pour prolog avec contraintes ont de nombreux intérêts aussi bien dans le gain de temps de résolution des problèmes que pour la résolution d'autres types de problèmes, mais aussi comment mieux les développer.

2001
Mesure de la constante de gravitation universelle par Bruno BUGADA	Montage simple permettant une mesure rapide, en présence de public. Ce projet a obtenu un prix spécial "Host Country prize-Space camp Andoya" Nous avons conçu un montage permettant de mesurer la constante de gravitation universelle, rapidement et en présence de public, facilement réalisable et qui doit intéresser tous ceux qui enseignent la physique en Europe. Il s'agit d'un montage de Cavendish, auquel nous avons ajouté un complément électronique permettant de stabiliser le bras mobile et de mesurer son déplacement. Il peut être encore optimisé. Sa description détaillée et le code source du logiciel pilotant l'expérience sont disponibles sur le site http://perso.wanadoo.fr/jussiaux.software/. Nous observons un décalage systématique de nos résultats, par rapport à la valeur de G admise, dont nous cherchons la cause par une simulation informatique employant un algorithme de Runge Kutta.
«JARDIMIR» Le jardin de l'espace par Gilles GUILLOU, Adrien MOREL et Kévin POUESSEL	Lors de la dernière mission franco-russe dans la station spatiale MW, 3 jeunes scientifiques ont confié au spationaute français Jean-Pierre Haigneré la réalisation d'une expérience originale, selon un protocole préalablement défini par leur soin. Il convenait de tester, dans une mini-serre de leur conception, la possibilité d'obtenir, en impesanteur, la germination de graines potagères et la croissance de plantules. Malgré une élévation thermique imprévue, les semences de tomate et de radis ont germé, des plantules ont grandi... un espoir était né de voir, un jour peut-être, des plantes potagères dans l'espace.

2000
Le mouvement des planètes par Nicolas CONIL, Stéphanie GAUMON et Virginie LAPLANE	Notre projet d’astronomie a pour but de déterminer les orbites de Mars, Vénus et la Terre à l’aide de prises de vue et de logiciels tels que Regressi ou d’autres créés par le groupe. Nous avons donc pris régulièrement des photos de Mars pendant sa rétrogradation en 1999 et des photos de Vénus cette même année. Nous nous sommes procurés en complément des photos de Mars sur Internet pour les rétrogradations de 1990 et 1997. Après traitement, nous avons trouvé que Vénus parcourt un cercle de rayon 0,7 UA et que sa période de révolution est de 222 jours. Pour Mars, nous avons retrouvé qu’il s’agissait d’une ellipse, de même que pour la Terre (mais avec une excentricité plus faible). Cependant, conscients des limites de ces modèles et intéressés par la théorie du chaos, nous allons tenter de les étudier au cours des mois à venir.
Etude d’amas globulaires par photométrie (http://fdurrey.free.fr) par Florent DURREY	L’objet de cette étude est de déterminer l’âge de groupes d’étoiles appelés amas globulaires ainsi que la distance qui nous sépare d’eux. La méthode utilisée repose sur une évaluation qualitative et quantitative de la lumière des étoiles de ces amas (couleur et intensité). Ces mesures regroupées sous la forme d’un diagramme dit de Hertzsprung-Russel permettent, grâce à quelques connaissances sur l’évolution des étoiles de déterminer les deux paramètres recherchés. L’étude est faite sur cinq amas, observés en avril 1999 à l’Observatoire de Haute-Provence. Les photos ont été prises par une caméra numérique du télescope de 80 centimètres. L’analyse de ces photos a été effectuée à l’aide d’un programme informatique conçu dans cet objectif. Les résultats de cette étude mettent clairement en évidence que ces objets sont âgés et éloignés de nous, à tel point qu’ils sont situés non pas dans mais autour de notre galaxie. Les conclusions sont en outre en accord avec les autre études similaires réalisées
Viscocité dans le pipeline du Jura par Emmanuel BELIARD et Jaouad ELDHALKI

1999
Système de prévision d’émersion d’un volcan sous-marin par Lorraine RUZIÉ	Le volcan Mac-Donald situé dans le Pacifique Sud, à proximité de la Polynésie Française entre régulièrement en éruption et sera bientôt sur le point d’émerger. Le dispositif proposé dans cette étude a pour but de mieux connaître les mécanismes précurseurs des volcans intra-plaques et de suivre ses différentes manifestations au cours de ses éruptions jusqu’à son émersion. Cette étude peut avoir également un impact économique puisque cette nouvelle île pourra faire l’objet d’une revendication pour le pays découvreur, cette propriété s’étendra sur les 200 nautiques autour de ce point.
Le Gnomon par Hélène BROCHENY et Julien MENDEZ	Internet nous a permis de réactualiser la très ancienne expérience du Gnomon pour faire l’étude du mouvement de la Terre autour du Soleil. Un piquet vertical est placé au soleil. On mesure sa longueur, la longueur de son ombre à midi et la durée du jour. Ces trois données et notre algorithme de calcul sous Excel nous permettent d’en déduire la latitude du lieu de l’expérience et la déclinaison du Soleil. L’expérience est simple. Nous l’avons installée dans 14 sites du globe. Le courrier électronique et notre site Web ont permis à tous de connaître et d’interpréter 200 mesures pendant un an. Nous avons ainsi mesuré la latitude de différents lieux et vérifié la nature du mouvement de la Terre sur l’écliptique. La critique de la précision de nos résultats nous a conduit à mettre au point une méthode originale de mesure de la réfraction atmosphérique.

1998
Inversion du champ magnétique par Laurent LEGROSDIDIER et Benoît PEGHAIRE	Un chercheur japonais nommé RIKITAKÉ créa en 1958 un modèle qui devait simuler le champ magnétique terrestre. Cette expérience n'a encore jamais été réalisée car elle met en oeuvre des techniques pointues et récentes. Nous nous sommes proposés de faire face à ces difficultés et de valider le modèle. Le principe de fonctionnement est assez simple : Il s'agit de deux dynamo-disques dont les champs magnétiques s'auto-entretiennent. Le courant produit sur un disque alimente la bobine de l'autre. Cette action est réciproque. La rotation des disques est assurée par une motorisation indépendante. On devrait alors observer, comme sur la Terre, des variations aléatoires des polarités du champ magnétique.
Effet de la lumière sur les plantes par Pierre MELIA, Nicolas POUSSIELGUE et Hervé TRINQUET	La lumière blanche absorbée par les plantes est composée de plusieurs lumières. Les plantes absorbent plus facilement certaines longueurs d'onde que d'autres. Nous allons observer la croissance des plantes exposées à différentes longueurs d'onde. On utilise 3 variétés Ambalema , Xanthi et Ambalema x Xanthi un hybride. Nous observons que la croissance des plantes ne correspond pas au spectre d'absorption théorique. Par contre pour certaines variétés et certaines lumières la croissance peut être favorisée. Celle-ci dépend du patrimoine génétique et de l'environnement. Puis nous réalisons une chromatographie pour connaître la constitution des 3 variétés des plantes testées. Elles n'ont pas les mêmes pigments. Pour plus de précisions nous utilisons un spectrophotomètre. Le spectre d'absorption des plantes ne correspond pas à la croissance observée. Donc on ne peut pas expliquer la croissance des plantes avec les moyens que nous possédons.

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