http://www.mesures.universite-paris-saclay.fr/api.php?action=feedcontributions&feedformat=atom&user=Evariste.dannenmuller Comment mesure-t-on ? - Contributions [fr] 2026-05-29T20:19:41Z Contributions MediaWiki 1.40.0 http://www.mesures.universite-paris-saclay.fr/index.php?title=Kelvin&diff=534 Kelvin 2017-05-24T10:00:33Z <p>Evariste.dannenmuller : </p> <hr /> <div>[[Catégorie:SI]]<br /> &lt;div align=&quot;justify&quot;&gt;<br /> {{En bref| [[File:Translational_motion.gif |frame |right |L'origine de la température peut être expliquée par l'agitation microscopique des molécules et des atomes.]] Le '''kelvin''' (symbole '''K''') est l'unité du système international (SI) pour la '''température'''. &lt;br&gt; La température est liée à l'agitation des molécules au niveau macroscopique. Pour faire simple, plus les molécules bougent, plus il fait chaud. La température '''0K''' correspond à la température où il n'y a plus aucune agitation thermique des molécules. On appelle cette température le '''zéro absolu'''. &lt;br&gt; &lt;br&gt; Dans la vie quotidienne, on utilise plutôt le degré Celsius (°C). Pour convertir des degrés Celsius en kelvin, il suffit d'ajouter 273,15 à la valeur de la température en degrés Celsius. &lt;br&gt; &lt;br&gt; Pour mesurer une température, on utilise un '''thermomètre'''. La plupart du temps, le principe de cet instrument se base sur la '''dilatation''' des corps avec la chaleur : en effet, lorsqu'il fait chaud, le volume des objets augmente légèrement. C'est pour cela que, sur un thermomètre à alcool, le niveau de liquide augmente lorsque la température augmente.}}<br /> <br /> ==Degré Celsius et Kelvin==<br /> [[File:Point_triple_eau.png |thumb |right |Etat de l'eau selon la température et la pression. &lt;br&gt; Une atmosphère (atm) correspond à une pression d'environ 100 000Pa. Il s'agit de la pression atmosphérique normale.]]<br /> Historiquement, l'échelle de mesure de la température était défini ainsi:<br /> *Le point de congélation de l'eau correspond à une température de 0°C (degrés Celsius),<br /> *Le point d'ébullition de l'eau correspond à une température de 100°C. {{Note|Ces points sont définis sous la pression atmosphérique, qui vaut environ 1bar soit &lt;math&gt;10^{{5}}&lt;/math&gt;Pa. En effet, l'état de la matière dépend de la température mais aussi de la pression.}}<br /> Cette échelle correspond à l''''échelle centigrade''', qui est donc une échelle relative. <br /> <br /> En 1848, Lord Kelvin propose une nouvelle échelle de température, absolue cette fois: le '''zéro absolu''' correspond à la température où il n'y a plus aucune agitation thermique des molécules. Il s'agit donc de la température la plus basse qui puisse exister dans l'univers. Le zéro absolu correspond à une température de '''0K'''. Dans cette échelle, le point de référence est le '''point triple de l'eau''': il s'agit des conditions dans lesquelles les trois états solide, liquide et gaz de l'eau coexistent. La température du point triple de l'eau est fixée à 273,16K.<br /> <br /> L'échelle Celsius a donc été redéfinie ainsi: &lt;math&gt;T_{K} = T_{C} + 273,15&lt;/math&gt; avec &lt;math&gt;T_{K}&lt;/math&gt; la température en Kelvin et &lt;math&gt;T_{C}&lt;/math&gt; la température en degrés Celsius. Une variation de 1°C correspond donc à une variation de 1K. <br /> <br /> Dans la vie courante, nous utilisons principalement les degrés Celsius. Mais l'unité du système international pour la température est le Kelvin.<br /> <br /> ==Comment mesurer la température?==<br /> [[File:Thermoscope.jpg |thumb |left | 200px|Thermoscope de Galilée]]<br /> ===Le thermoscope===<br /> Au début du 17e siècle, Galilée comprend que l'air se dilate avec la chaleur, et se contracte avec le froid. Il met alors au point un appareil appelé '''thermoscope'''.<br /> <br /> Cet appareil est composé d'un ballon en verre relié à un tube fin, en verre également. Le tube est plongé dans un liquide. Lorsque le ballon, et donc l'air qui est à l'intérieur, est chaud, ce dernier se dilate et prend plus de place. Le niveau du liquide (de l'eau) présent dans le tube baisse donc. Lorsque l'air se refroidit, il se contracte, prend moins de place et le niveau du liquide augmente. <br /> <br /> Cet appareil ne permet pas de mesurer la température à proprement parler, mais des variations de température.<br /> [[File:Thermomètre_alcool.jpg|thumb |right| 200px |Thermomètre à alcool]]<br /> <br /> ===Thermomètre à alcool===<br /> La plupart des thermomètres fonctionnent sur le principe de la dilatation des corps avec la chaleur. Un '''thermomètre à alcool''' est composé d'un tube de verre très fin dans lequel se trouve de l'alcool coloré. Lorsque la température augmente, l'alcool se dilate et son niveau dans le tube augmente. <br /> <br /> Il faut alors étalonner le thermomètre pour placer les graduations au bon endroit. Pour cela, soit on compare le thermomètre à étalonner à un autre thermomètre, soit on l'étalonne par rapport à un phénomène physique dont on connait la température. Par exemple, dans l'échelle Celsius, la plus utilisée dans la vie courante, on sait que l'eau gèle à 0°C et bout à 100°C. On marque alors ces points, puis il suffit de diviser l'intervalle entre ces deux valeurs de manière régulière.<br /> [[File:Thermomètre_galilée.jpg|thumb |left | 200px|Thermomètre de Galilée]]<br /> <br /> ===Thermomètre de Galilée===<br /> Le '''thermomètre de Galilée''' est composé d'un tube en verre rempli d'un liquide dans lequel se trouvent des flotteurs avec une densité proche de celle du liquide. {{Note|La '''densité''' d'un corps est le rapport de sa '''masse volumique''' sur la masse volumique d'un corps de référence. L''''eau''' est la référence pour les liquides et les solides, et l''''air''' est la référence pour les gaz. &lt;br&gt; &lt;br&gt; La masse volumique correspond à la masse par unité de volume. Dans le système international, elle s'exprime en &lt;math&gt;kg/m^{3}&lt;/math&gt; (kilogramme par mètre cube). La masse volumique de l'eau vaut 1000&lt;math&gt;kg/m^{3}&lt;/math&gt;. En effet 1L (soit 1&lt;math&gt;dm^{3}&lt;/math&gt;) d'eau pèse, par définition, 1kg, et il y a 1000L dans 1&lt;math&gt;m^{3}&lt;/math&gt;.&lt;br&gt; &lt;br&gt; Ainsi, la densité de l'eau vaut 1. C'est une grandeur sans unité.}}<br /> Sous chaque flotteur, un médaillon est accroché et indique une température. Lorsque la température de la pièce dans laquelle se trouve le thermomètre augmente, la densité du liquide diminue. Lorsque cette densité devient plus faible que la densité d'un des flotteurs, celui-ci coule. Les flotteurs coulent alors un par un lorsque la température augmente.<br /> [[File:Thermomètre_cadran.jpg|thumb |right | 200px|Thermomètre à cadran et aiguille]]<br /> <br /> ===Thermomètre à cadran et aiguille===<br /> Un thermomètre à cadran et aiguille fonctionne également sur le principe de la dilatation, mais de métaux cette fois. Deux lames de métaux différents sont collées l'une à l'autre, puis enroulées en spirale. Le centre de la spirale est fixé au centre du cadran, et l'extérieur est libre. Comme les deux métaux ont des coefficients de dilatation différents (c'est-à-dire qu'ils ne vont pas se dilater à la même vitesse), la spirale va se déformer lorsque la température change, ce qui va déplacer la pointe extérieure et donc l'aiguille, qui indiquera la température correspondante sur le cadrant.<br /> <br /> ===Thermomètres électroniques===<br /> ====Thermistances====<br /> Une thermistance est une résistance qui possède la propriété de varier en fonction de la température. Elles peuvent être utilisées pour des températures allant jusqu'à 300°C, soit 573,15K.{{Note|Une '''résistance''' est un élément d'un circuit électrique qui transforme l'énergie électrique en chaleur. Elle va &quot;freiner&quot; le courant électrique qui circule. La valeur d'une résistance est exprimée en '''Ohm''' (symbole &lt;math&gt;\Omega &lt;/math&gt;).}}<br /> <br /> ====Thermocouples====<br /> Un '''thermocouple''' est un circuit électrique fermé constitué de deux conducteurs faits de métaux différents. <br /> <br /> Il fonctionne à partir de deux effets:<br /> *L'effet '''Seebeck''': dans un circuit fermé constitué de deux conducteurs de nature différente, du courant circule s'il y a une différence de température entre les deux jonctions du circuit ;<br /> *L'effet '''Peltier''': si on fait passer un courant dans un tel circuit, la température change.<br /> <br /> Ainsi, selon les métaux utilisés, on peut mesurer des températures allant de -270°C à 1820°C (soit 3,15K à 2093,15K).<br /> <br /> ====Infrarouge====<br /> Un thermomètre à infrarouge mesure la température d'un objet à partir du rayonnement infrarouge qu'il émet.{{Note|Les rayonnements '''infrarouges''' sont des rayonnements électromagnétiques dont la [[longueur d'onde]] est comprise entre 700nm et 1mm. Ils ont une longueur d'onde supérieure au rayonnement visible et inférieure aux micro-ondes.}} Pour les températures élevées, comme un four où un incendie, un '''pyromètre''' fonctionne sur le même principe. <br /> <br /> On peut ainsi mesurer des températures sans contact, à distance.<br /> <br /> ==Pour aller plus loin==<br /> [http://catalogue.museogalileo.it/multimedia/Thermoscope.html Fonctionnement du thermoscope de Galilée], Museo Galileo (1min20)<br /> <br /> [http://phymain.unisciel.fr/le-thermometre-de-galilee/ Le thermomètre de Galilée], Physique à main levée (2min)<br /> <br /> ==Bibliographie/Webographie==<br /> BIPM: Unité de température thermodynamique (kelvin) [en ligne]. Brochure sur le SI : Le Système international d'unités [8e édition, 2006 ; mise à jour en 2014]. [consulté le 5 juillet 2016]. Disponible sur internet: &lt;http://www.bipm.org/fr/publications/si-brochure/kelvin.htm&gt;<br /> <br /> Météo France: ''La mesure de la température''. [en ligne]. Version 1.0 - décembre 2008. [consulté le 5 juillet 2016]. Disponible sur internet: &lt;http://files.meteofrance.com/files/education/temperature.pdf&gt;<br /> <br /> Article Wikipédia: [https://fr.wikipedia.org/wiki/Thermomètre#Thermom.C3.A8tre_.C3.A0_alcool Thermomètre]<br /> <br /> <br /> &lt;/div&gt;</div> Evariste.dannenmuller http://www.mesures.universite-paris-saclay.fr/index.php?title=Taille_de_la_Terre&diff=533 Taille de la Terre 2017-05-24T09:49:16Z <p>Evariste.dannenmuller : </p> <hr /> <div>&lt;div align=&quot;justify&quot;&gt;<br /> [[Catégorie:Terre]]<br /> <br /> {{En bref|Nous savons aujourd'hui que la Terre est ronde. Le rayon de la Terre est la distance entre le centre de la planète et sa surface. La Terre n'étant pas parfaitement sphérique, il n'est pas partout le même mais il vaut en moyenne '''6 371 km'''. &lt;br&gt; [[#Mesure du rayon terrestre par Eratosthène | Eratosthène]] a estimé le premier le rayon terrestre dans l'antiquité, en observant l'angle du Soleil à Alexandrie et à Syène. &lt;br&gt; Aujourd'hui, on utilise des [[#Géodésie spatiale | satellites]] pour déterminer avec précision la taille et la forme précise de la Terre. }} <br /> <br /> ==Mesure du rayon terrestre par Eratosthène==<br /> [[File:Méthode_eratosthène.png|thumb|right]]<br /> Vers 230 avant J.C., Eratosthène, un savant grec, considérait déjà que la Terre était sphérique. <br /> <br /> Il remarque qu'à Syène (aujourd'hui Assouan), le Soleil est à la verticale à midi le premier jour de l'été, en observant que le fond d'un puit vertical est éclairé. Il remarque également que le même jour à la même heure, à Alexandrie, les rayons du Soleil arrivent avec un angle de 7° avec la verticale, grâce à un bâton planté verticalement dans le sol. On sait à cette époque que 5 000 stades, soit environ 800km, séparent les deux villes. A partir de ces données, il est possible de calculer la circonférence de la Terre ainsi que son rayon. {{Note|Notons &lt;math&gt;a&lt;/math&gt; l'angle des rayons lumineux par rapport à la verticale à Alexandrie et &lt;math&gt;\Delta l&lt;/math&gt; la distance qui sépare Alexandrie et Syène.&lt;br&gt; La circonférence de la Terre, que nous noterons &lt;math&gt;L&lt;/math&gt;, vaut alors &lt;math&gt;\frac{390\times \Delta l}{a}&lt;/math&gt;. &lt;br&gt; Le rayon terrestre &lt;math&gt;R&lt;/math&gt; est alors égal à &lt;math&gt;\frac{L}{2\pi } &lt;/math&gt;. &lt;br&gt; Avec les valeurs données plus haut, on obtient &lt;math&gt;L\approx&lt;/math&gt;41 100km et &lt;math&gt;R\approx&lt;/math&gt;6 460km. Les valeurs actuelles de la circonférence et du rayons terrestre sont respectivement '''40 075km''' et '''6 371km'''. }}<br /> <br /> ==Géodésie spatiale==<br /> La ''géodésie'' est la science qui étudie la forme de la Terre, ses dimensions ainsi que son champ de pesanteur. Jusqu'à la fin du 20e siècle, des techniques classiques telles que la [[Distances sur Terre#triangulation|triangulation]] étaient utilisées pour mesurer les [[distances sur Terre]], et par conséquent la taille de la Terre.<br /> <br /> Le premier satellite artificiel de la Terre, Spoutnik, a été placé en orbite en 1957. En 2015, ce sont près de 13 000 satellites qui sont en orbite autour de la Terre. Ils sont utilisés pour les télécommunications, l'observation de la Terre ou encore pour de nombreuses missions scientifiques tournées vers l'espace lointain.<br /> [[File:VLBI.gif |frame |right | principe de fonctionnement du VLBI]]<br /> La géodésie spatiale permet de mesurer la taille et la forme de la Terre avec une grande précision grâce à différentes techniques: <br /> *la télémétrie laser, qui utilise le même principe que pour la mesure de [[Distances sur Terre#Télémétrie laser|distances sur Terre]]: une impulsion laser est envoyée vers un réflecteur, embarqué sur un satellite, et le temps mis par l'impulsion pour effectuer l'aller-retour entre la Terre et le satellite est mesuré de manière très précise, ce qui permet de connaitre la distance qui sépare la Terre et le satellite puisque l'impulsion voyage à la [[vitesse de la lumière]]. <br /> <br /> *L'interférométrie à très longue base (ou VLBI, ''Very Long Baseline Interferometry'') est utilisée à la base pour observer des sources radio lointaines. Mais son usage a été détourné à des fins géodésiques. Le principe est le suivant: deux antennes sont placées éloignées l'une de l'autre sur Terre. Elles vont recevoir le signal d'un quasar, un objet lointain qui émet un rayonnement radio très puissant. Ce rayonnement ne va pas mettre le même temps pour atteindre les deux antennes. Grâce à des [[Seconde#L'horloge atomique |horloges atomiques]] très précises, on peut déterminer la distance entre les deux antennes. Ce dispositif permet par exemple de déterminer le mouvement des plaques tectoniques.<br /> <br /> *Le système DORIS (Détermination d'Orbite et Radiopositionnement Intégrés par Satellite), basé sur le principe de [[vitesse d'un objet#effet Doppler|l'effet Doppler]]. Une soixantaine de stations sont réparties sur Terre. Elles émettent des signaux radio vers les satellites équipés de détecteurs, qui vont mesurer les décalages Doppler entre les différentes ondes. Ce système permet de connaitre les coordonnées de certains points de la surface de la Terre avec une précision meilleure que le centimètre. {{Note|L''''Effet Doppler''' est la variation de fréquence d'une onde que l'on observe lorsque la source de cette onde est en mouvement par rapport au récepteur.&lt;br&gt; Un exemple concret avec les ondes sonores est un camion de pompier qui passe: lorsque le camion se rapproche de vous, le son est de plus en plus aigu. Lorsqu'il s'éloigne, il est de plus en plus grave. &lt;br&gt; Il se passe la même chose avec les ondes électromagnétiques.}}<br /> <br /> ==Pour aller plus loin==<br /> [https://www.youtube.com/watch?v=dZyeKmytFeA Eratosthène - Un bâton et un chameau pour mesurer la Terre] (8min)<br /> <br /> [https://www.youtube.com/watch?v=YhyX9XxxrOY Les satellites autour de la Terre via Google Earth] (1min30)<br /> <br /> [http://didac.oma.be/vlbi.php Animations didactiques VLBI], Observatoire Royal de Belgique <br /> <br /> ==Bibliographie/Webographie==<br /> Fondation la main à la pâte: ''Mesure des distances dans le système solaire''. [en ligne]. Extrait de Nouvel Autodidactique aux Editions Quillet. Ouvrage collectif, publication en mars 1993. [consulté le 4 juillet 2016]. Disponible sur internet: &lt;http://www.fondation-lamap.org/fr/page/11981/mesure-des-distances-dans-le-systeme-solaire&gt;<br /> <br /> SAMMUNEH Muhammad Ali, ''Cours de géodésie spatiale''. [en ligne]. Université d'Alep. [consulté le 4 juillet 2016]. Disponible sur internet: &lt;http://www.lb.refer.org/sammuneh/index.htm&gt;<br /> <br /> Institut Géographique National: Géodésie. [en ligne, consulté le 4 juillet 2016]. Disponible sur internet: &lt;http://geodesie.ign.fr&gt;<br /> <br /> Encyclopédie Larousse: Géodésie. [en ligne, consulté le 4 juillet 2016]. Disponible sur internet: &lt;http://www.larousse.fr/encyclopedie/divers/géodésie/55101&gt;<br /> <br /> Kartable: Les propriétés des ondes : diffraction, interférences et effet Doppler. [en ligne, consulté le 4 juillet 2016]. Disponible sur internet: &lt;https://www.kartable.fr/terminale-s/physique-chimie/specifique/chapitres-33/les-proprietes-des-ondes-diffraction-interferences-et-effet-doppler/cours/les-proprietes-des-ondes-diffraction-interferences-et-effet-doppler/22514&gt;<br /> <br /> EDUSCOL: L'interférométrie à très longue longue base. [en ligne, consulté le 4 juillet 2016]. Disponible sur internet: &lt;http://eduscol.education.fr/localisation/pedago/geologie/vlbi.htm&gt; <br /> <br /> <br /> &lt;/div&gt;</div> Evariste.dannenmuller http://www.mesures.universite-paris-saclay.fr/index.php?title=Taille_de_la_Terre&diff=532 Taille de la Terre 2017-05-24T09:45:06Z <p>Evariste.dannenmuller : </p> <hr /> <div>&lt;div align=&quot;justify&quot;&gt;<br /> [[Catégorie:Terre]]<br /> <br /> {{En bref|Nous savons aujourd'hui que la Terre est ronde. Le rayon de la Terre est la distance entre le centre de la planète et sa surface. La Terre n'étant pas parfaitement sphérique, il n'est pas partout le même mais il vaut en moyenne '''6 371 km'''. &lt;br&gt; [[#Mesure du rayon terrestre par Eratosthène | Eratosthène]] a estimé le premier le rayon terrestre dans l'antiquité, en observant l'angle du Soleil à Alexandrie et à Syène. &lt;br&gt; Aujourd'hui, on utilise des [[#Géodésie spatiale | satellites]] pour déterminer avec précision la taille et la forme précise de la Terre. }} <br /> <br /> ==Mesure du rayon terrestre par Eratosthène==<br /> [[File:Méthode_eratosthène.png|thumb|right]]<br /> Vers 230 avant J.C., Eratosthène, un savant grec, considérait déjà que la Terre était sphérique. <br /> <br /> Il remarque qu'à Syène (aujourd'hui Assouan), le Soleil est à la verticale à midi le premier jour de l'été, en observant que le fond d'un puit vertical est éclairé. Il remarque également que le même jour à la même heure, à Alexandrie, les rayons du Soleil arrivent avec un angle de 7° avec la verticale, grâce à un bâton planté verticalement dans le sol. On sait à cette époque que 5 000 stades, soit environ 800km, séparent les deux villes. A partir de ces données, il est possible de calculer la circonférence de la Terre ainsi que son rayon. {{Note|Notons &lt;math&gt;a&lt;/math&gt; l'angle des rayons lumineux par rapport à la verticale à Alexandrie et &lt;math&gt;\Delta l&lt;/math&gt; la distance qui sépare Alexandrie et Syène.&lt;br&gt; La circonférence de la Terre, que nous noterons &lt;math&gt;L&lt;/math&gt;, vaut alors &lt;math&gt;\frac{390\times \Delta l}{a}&lt;/math&gt;. &lt;br&gt; Le rayon terrestre &lt;math&gt;R&lt;/math&gt; est alors égal à &lt;math&gt;\frac{L}{2\pi } &lt;/math&gt;. &lt;br&gt; Avec les valeurs données plus haut, on obtient &lt;math&gt;L\approx&lt;/math&gt;41 100km et &lt;math&gt;R\approx&lt;/math&gt;6 460km. Les valeurs actuelles de la circonférence et du rayons terrestre sont respectivement '''40 075km''' et '''6 371km'''. }}<br /> <br /> ==Géodésie spatiale==<br /> La ''géodésie'' est la science qui étudie la forme de la Terre, ses dimensions ainsi que son champ de pesanteur. Jusqu'à la fin du 20e siècle, des techniques classiques telles que la [[Distances sur Terre#triangulation|triangulation]] étaient utilisées pour mesurer les [[distances sur Terre]], et par conséquent la taille de la Terre.<br /> <br /> Le premier satellite artificiel de la Terre, Spoutnik, a été placé en orbite en 1957. En 2015, ce sont près de 13 000 satellites qui sont en orbite autour de la Terre. Ils sont utilisés pour les télécommunications, l'observation de la Terre ou encore pour de nombreuses missions scientifiques tournées vers l'espace lointain.<br /> [[File:VLBI.gif |frame |right | principe de fonctionnement du VLBI]]<br /> La géodésie spatiale permet de mesurer la taille et la forme de la Terre avec une grande précision grâce à différentes techniques: <br /> *la télémétrie laser, qui utilise le même principe que pour la mesure de [[Distances sur Terre#Télémétrie laser|distances sur Terre]]: une impulsion laser est envoyée vers un réflecteur, embarqué sur un satellite, et le temps mis par l'impulsion pour effectuer l'aller-retour entre la Terre et le satellite est mesuré de manière très précise, ce qui permet de connaitre la distance qui sépare la Terre et le satellite puisque l'impulsion voyage à la [[vitesse de la lumière]]. <br /> <br /> *L'interférométrie à très longue base (ou VLBI, ''Very Long Baseline Interferometry'') est utilisée à la base pour observer des sources radio lointaines. Mais son usage a été détourné à des fins géodésiques. Le principe est le suivant: deux antennes sont placées éloignées l'une de l'autre sur Terre. Elles vont recevoir le signal d'un quasar, un objet lointain qui émet un rayonnement radio très puissant. Ce rayonnement ne va pas mettre le même temps pour atteindre les deux antennes. Grâce à des [[Seconde#L'horloge atomique |horloges atomiques]] très précises, on peut déterminer la distance entre les deux antennes. Ce dispositif permet par exemple de déterminer le mouvement des plaques tectoniques.<br /> <br /> *Le système DORIS (Détermination d'Orbite et Radiopositionnement Intégrés par Satellite), basé sur le principe de [[vitesse d'un objet#effet Doppler|l'effet Doppler]]. Une soixantaine de stations sont réparties sur Terre. Elles émettent des signaux radio vers les satellites équipés de détecteurs, qui vont mesurer les décalages Doppler entre les différentes ondes. Ce système permet de connaitre les coordonnées de certains points de la surface de la Terre avec une précision meilleure que le centimètre. {{Note|L''''Effet Doppler''' est la variation de fréquence d'une que l'on observe lorsque la source de cette onde est en mouvement par rapport au récepteur.&lt;br&gt; Un exemple concret avec les ondes sonores est un camion de pompier qui passe: lorsque le camion se rapproche de vous, le son est de plus en plus aigu. Lorsqu'il s'éloigne, il est de plus en plus grave. &lt;br&gt; Il se passe la même chose avec les ondes électromagnétiques. }}<br /> <br /> ==Pour aller plus loin==<br /> [https://www.youtube.com/watch?v=dZyeKmytFeA Eratosthène - Un bâton et un chameau pour mesurer la Terre] (8min)<br /> <br /> [https://www.youtube.com/watch?v=YhyX9XxxrOY Les satellites autour de la Terre via Google Earth] (1min30)<br /> <br /> [http://didac.oma.be/vlbi.php Animations didactiques VLBI], Observatoire Royal de Belgique <br /> <br /> ==Bibliographie/Webographie==<br /> Fondation la main à la pâte: ''Mesure des distances dans le système solaire''. [en ligne]. Extrait de Nouvel Autodidactique aux Editions Quillet. Ouvrage collectif, publication en mars 1993. [consulté le 4 juillet 2016]. Disponible sur internet: &lt;http://www.fondation-lamap.org/fr/page/11981/mesure-des-distances-dans-le-systeme-solaire&gt;<br /> <br /> SAMMUNEH Muhammad Ali, ''Cours de géodésie spatiale''. [en ligne]. Université d'Alep. [consulté le 4 juillet 2016]. Disponible sur internet: &lt;http://www.lb.refer.org/sammuneh/index.htm&gt;<br /> <br /> Institut Géographique National: Géodésie. [en ligne, consulté le 4 juillet 2016]. Disponible sur internet: &lt;http://geodesie.ign.fr&gt;<br /> <br /> Encyclopédie Larousse: Géodésie. [en ligne, consulté le 4 juillet 2016]. Disponible sur internet: &lt;http://www.larousse.fr/encyclopedie/divers/géodésie/55101&gt;<br /> <br /> Kartable: Les propriétés des ondes : diffraction, interférences et effet Doppler. [en ligne, consulté le 4 juillet 2016]. Disponible sur internet: &lt;https://www.kartable.fr/terminale-s/physique-chimie/specifique/chapitres-33/les-proprietes-des-ondes-diffraction-interferences-et-effet-doppler/cours/les-proprietes-des-ondes-diffraction-interferences-et-effet-doppler/22514&gt;<br /> <br /> EDUSCOL: L'interférométrie à très longue longue base. [en ligne, consulté le 4 juillet 2016]. Disponible sur internet: &lt;http://eduscol.education.fr/localisation/pedago/geologie/vlbi.htm&gt; <br /> <br /> <br /> &lt;/div&gt;</div> Evariste.dannenmuller http://www.mesures.universite-paris-saclay.fr/index.php?title=Discussion:Globules_blancs&diff=531 Discussion:Globules blancs 2017-05-23T14:20:18Z <p>Evariste.dannenmuller : </p> <hr /> <div>==Analyse sanguine==<br /> <br /> http://www.groupelcd.com/analyse.php?id=2900<br /> Un hémogramme est réalisé avec les techniques suivantes: Impédance avec focalisation hydrodynamique, cytométrie de flux, constantes calculées. Pour le moment ces termes ne veulent rien dire pour moi, je vais donc effectuer des recherches à ce propos. <br /> <br /> J'ai contacté un laboratoire d'analyses médicales à Orsay pour leur poser des questions, mais ils ne répondent pas au téléphone. J'ai envoyé un mail qui pour le moment est sans réponse.<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> <br /> <br /> <br /> liens articles wikipedia pour polynucléaires etc. tout terme spécifique<br /> <br /> partir des images :<br /> <br /> *scan analyse sanguine (entourer la ligne leucocytes) reste à trouver<br /> <br /> comment fait on pour compter séparément les 3 types de globules blancs ???<br /> <br /> Ce que j'ai trouvé : <br /> à la main on peut les différencier en observant un frottis sanguin. <br /> Et en automatisé : le cytomètre de flux est capable de différencier les leucocytes, si ils ont une forme normale (en absence de maladie modifiant leur morphologie), et de calculer leur proportion dans un échantillon.</div> Evariste.dannenmuller http://www.mesures.universite-paris-saclay.fr/index.php?title=Globules_blancs&diff=530 Globules blancs 2017-05-23T14:10:44Z <p>Evariste.dannenmuller : </p> <hr /> <div>&lt;div align=&quot;justify&quot;&gt;<br /> [[Catégorie:Santé]]<br /> <br /> [[file : Globules_blancs.png|thumb|right|upright=1.2| Images de globules blancs en microscopie électronique &lt;br&gt; Source : Blausen.com staff (2014). &quot;Medical gallery of Blausen Medical 2014&quot;. WikiJournal of Medicine 1 (2). DOI:10.15347/wjm/2014.010. ISSN 2002-4436]]<br /> <br /> <br /> Voir la page: [[Analyse sanguine]]<br /> <br /> {{En bref| Les globules blancs, aussi appelés '''leucocytes''', font partie du système immunitaire. Ils protègent l'organisme contre les infections. &lt;br&gt; Lors d'une analyse sanguine, de nombreux paramètres sont mesurés, donc le nombre de globule blancs. }} <br /> <br /> <br /> <br /> Les leucocytes sont des cellules circulant principalement dans la lymphe (un réseau responsables des défenses immunitaires du corps) mais aussi dans le sang et divers tissus. Ils ont pour rôle principal de reconnaître et d’éliminer les '''antigènes''', les éléments reconnus comme étrangers par le système immunitaire, et déclenchant une réaction immunitaire. &lt;br&gt; Il existe 3 types de leucocytes : <br /> <br /> *[https://fr.wikipedia.org/wiki/Granulocyte Polynucléaires], aussi appelés granulocytes. Il en existe 3 types : les éosinophiles, les basophiles et les neutrophiles. Ils sont impliqué dans une réponse rapide (dès l’arrivée d’un antigène), contre les infections, ainsi que dans les réactions allergiques et inflammatoires.<br /> <br /> *[https://fr.wikipedia.org/wiki/Lymphocyte Lymphocytes], il en existe plusieurs types. Ils sont impliqués dans la production d’anticorps et la destruction des cellules infectieuses.<br /> <br /> *[https://fr.wikipedia.org/wiki/Monocyte Monocytes], après une transformation les rendant actifs, ils dégradent les bactéries et les débris cellulaires laissés par les autres leucocytes.<br /> <br /> <br /> Ils sont généralement présents dans le sang, la rate, les ganglions, les amygdales, et la lymphe (liquide biologique circulant dans les vaisseaux parcourant tout le corps humain).<br /> Ils se nombrent entre 4 000 et 10 000 globules blancs par mm&lt;math&gt;^{3}&lt;/math&gt;<br /> <br /> *Si leur nombre est supérieur à 10 000 par mm&lt;math&gt;^{3}&lt;/math&gt; on dit que l’on se trouve en hyperleucocytose. Cela pourrait être le symptôme que le corps se défend contre une infection, ou tout simplement un signe de grossesse !<br /> <br /> *Si leur nombre est inférieur à 4 000 par mm&lt;math&gt;^{3}&lt;/math&gt;, on dit que l’on se trouve en leucopénie. Cela pourrait signifier que l'organisme est vulnérable aux infections.<br /> <br /> <br /> On mesure le nombre de globules blancs en réalisant une analyse sanguine, à partir d'une prise de sang. On prélève une petite quantité de sang dans une veine à l'aide d'une aiguille, puis l'échantillon passe dans un analyseur, un instrument automatisé qui, comme son nom l'indique, analyse le prélèvement. L'une des informations importantes que l'on tire de cette analyse est la proportion d'un type de globules blancs dans la population totale de globules blancs. On peut la déterminer au microscope ou avec un [[Analyse sanguine#Cytométrie en flux|cytomètre de flux]], en comptant les cellules en fonction de leur forme. Si le patient est atteint d'une maladie qui modifie la forme des globules blancs, alors l'étude de ces cellules au cytomètre de flux devient très difficile.<br /> Une telle analyse mesure également le nombre de globules rouges et de plaquettes.<br /> <br /> ==Fonctionnement de l'anayseur==<br /> <br /> ==Comptage manuel==<br /> [[file:hematimetre.png|thumb|upright=1.4|Schéma fonctionnel d'un hématimètre &lt;br&gt; source : http://biotech.spip.ac-rouen.fr/IMG/pdf/TPnumerationcellulaire.pdf [consulté le 19 avril 2017]]]<br /> <br /> [[file : Hematocytometer_Grid.png|thumb|Quadrillage d'un hématimètre &lt;br&gt; Le carré bleu a un volume de &lt;math&gt; 0.25nL &lt;/math&gt; (nanolitres) &lt;br&gt;<br /> Le carré jaune a un volume de &lt;math&gt; 4.00 nL &lt;/math&gt; &lt;br&gt; <br /> Le carré vert a un volume de &lt;math&gt; 6.250 nL &lt;/math&gt; &lt;br&gt;<br /> Le carré rouge a un volume de &lt;math&gt; 100.00 nL &lt;/math&gt; &lt;br&gt;<br /> By Zephyris at the English language Wikipedia, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=10553213]]<br /> <br /> Les automates analyseurs sont relativement récents. Avant leur mise en place, les différentes cellules étaient comptées manuellement au microscope, à l’aide de lames de verre spéciales : les '''hématimètres''' ou '''cellules de numération'''. Il existe plusieurs types d’hématimètres, selon l’usage précis que l’on veut en faire, et leur constructeur, mais le fonctionnement reste toujours le même. Ces lames de verre sont gravées pour avoir un quadrillage microscopique, et de taille connue. La profondeur de la chambre (voir schéma ci-contre) est aussi connue, on peut donc déterminer le volume étudié.<br /> <br /> <br /> Il existe des conditions à respecter pour que le comptage soit correct : &lt;br&gt;<br /> - Il faut s’assurer d’homogénéiser le prélèvement à analyser, en mélangeant le tube (souvent à l’aide d’une machine nommée Vortex)&lt;br&gt;<br /> - Il faut parfois diluer le prélèvement initial, ou on risque de voir trop de cellules pour les compter.&lt;br&gt;<br /> - La chambre de comptage doit être remplie après avoir appliqué la lamelle planée, par capillarité. Cela permet d’éviter que des cellules n'adhèrent au verre, ou s’évaporent.<br /> <br /> {{note|Les dilutions sont très souvent utilisées en microbiologie et en analyses médicales, elles permettent de réduire la quantité de cellules dans une culture liquide. Ceci est nécessaire pour un grand nombre d'expériences, où l'on ne pourrait pas compter les cellules si on ne diluait pas la culture. Les dilutions se font souvent sur un facteur 10 (on remplit un tube à un dixième avec le prélèvement contenant les cellules, et on complète avec de l'eau)), mais peuvent se faire selon n'importe quel facteur.}}<br /> <br /> <br /> Les cellules sont déposées sur la plate-forme centrale, sous la lamelle planée, le trop plein de solution s’échappant par les rigoles. Une fois la lame prête, on l’observe au microscope. On se place au-dessus d’un premier quadrillage, et on compte les cellules présentes sur ce dernier (si des cellules se trouvent sur les bordures, on ne compte que celles sur deux des quatre bordures). Cette opération est plus ou moins répétée en fonction de la précision souhaitée, et du temps disponible.<br /> On a donc un nombre de cellules connu, pour un volume donnée. On reproduit le comptage au moins une fois, pour s’assurer que le nombre de cellules par carré est relativement constant : c’est-à-dire qu’il n’y a pas, entre les deux comptages, un écart supérieur à la racine carrée de ces derniers.<br /> <br /> <br /> Une fois le comptage terminé, on doit calculer la quantité de cellules par unité de volume dans la solution initiale : on a compté &lt;math&gt;n&lt;/math&gt; cellules dans un carré (on fait la moyenne des comptages effectués), pour un volume &lt;math&gt;V&lt;/math&gt;, à une dilution &lt;math&gt;f&lt;/math&gt;. Cela nous permettra donc de trouver &lt;math&gt;N&lt;/math&gt; le nombre de cellules pour un volume donné dans le prélèvement initial, selon la formule: <br /> &lt;math&gt;N = \frac{n}{f\times V}&lt;/math&gt;<br /> <br /> Exemple de calcul : <br /> On dépose sur la lame un culture de bactéries, préalablement diluée au centième.<br /> On dénombre une moyenne de 23 bactéries par case de l'hématimètre &lt;br&gt;<br /> Pour faire ce dénombrement, on a dilué 100 fois la solution, on a une dilution à &lt;math&gt; 10^{-2} &lt;/math&gt; &lt;br&gt;<br /> Le volume d'une case est ici &lt;math&gt;1.10^{-2}\mu L &lt;/math&gt; (c'est à dire un cent-millionième de Litre), et vaut &lt;math&gt;1.10^{-5} mL&lt;/math&gt;. &lt;br&gt; <br /> <br /> On peut alors calculer &lt;math&gt;N&lt;/math&gt; : &lt;math&gt; N=\frac{23}{10^{-2}\times 1.10^{-5}} &lt;/math&gt; d'où &lt;math&gt; N = 2,3 . 10^{8} cellules/mL &lt;/math&gt;<br /> <br /> ==Bibliographie/Webographie==<br /> Futura-science: Globule blanc. [en ligne, consulté le 17 juin 2016]. Disponible sur internet: &lt;http://www.futura-sciences.com/magazines/sante/infos/dico/d/medecine-globule-blanc-733/&gt;<br /> <br /> Medipedia: Quel est le rôle des globules blancs? [en ligne, consulté le 17 juin 2016]. Disponible sur internet: &lt;http://fr.medipedia.be/lymphomes/comprendre/quel-est-le-role-des-globules-blancs&gt;<br /> <br /> Dr. Chantal Kohler: ''Les cellules sanguines''. [en ligne]. Campus d'histologie et embryologie médicales du Collège des histologistes, embryologistes, cytologistes et cytogénéticiens. [consulté le 4 juillet 2016]. Disponible sur internet: &lt;http://campus.cerimes.fr/histologie-et-embryologie-medicales/enseignement/histologie15/site/html/1.html&gt;<br /> <br /> Lab Test Online: Echantillon de sang [en ligne, consulté le 4 juillet 2016]. Disponible sur internet: &lt;http://www.labtestsonline.fr/lab/blood_sample.html&gt;<br /> <br /> Laboratoires ADMED : http://www.admed.ch/f/page/322/#repartitionleucocytaire [consulté le 10/05/2017]<br /> <br /> == Pour aller plus loin ==<br /> Sur les leucocytes : (mise à jour du 22/02/17)<br /> <br /> &lt;/div&gt;</div> Evariste.dannenmuller http://www.mesures.universite-paris-saclay.fr/index.php?title=Discussion:Globules_blancs&diff=529 Discussion:Globules blancs 2017-05-23T14:10:23Z <p>Evariste.dannenmuller : </p> <hr /> <div>==Analyse sanguine==<br /> <br /> http://www.groupelcd.com/analyse.php?id=2900<br /> Un hémogramme est réalisé avec les techniques suivantes: Impédance avec focalisation hydrodynamique, cytométrie de flux, constantes calculées. Pour le moment ces termes ne veulent rien dire pour moi, je vais donc effectuer des recherches à ce propos. <br /> <br /> J'ai contacté un laboratoire d'analyses médicales à Orsay pour leur poser des questions, mais ils ne répondent pas au téléphone. J'ai envoyé un mail qui pour le moment est sans réponse.<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> <br /> <br /> <br /> liens articles wikipedia pour polynucléaires etc. tout terme spécifique<br /> <br /> partir des images :<br /> <br /> *scan analyse sanguine (entourer la ligne leucocytes) reste à trouver<br /> <br /> comment fait on pour compter séparément les 3 types de globules blancs ???<br /> <br /> Ce que j'ai trouvé : <br /> à la main on peut les différencier en observant un frottis sanguin. <br /> Et en automatisé : le cytomètre de flux est capable de différencier les leucocytes, si ils ont une forme normale (en absence de maladie modifiant leur morphologie), et de calculer leur proportion dans un échantillon.</div> Evariste.dannenmuller http://www.mesures.universite-paris-saclay.fr/index.php?title=Candela&diff=528 Candela 2017-05-23T13:56:58Z <p>Evariste.dannenmuller : </p> <hr /> <div>[[Catégorie:SI]]<br /> &lt;div align=&quot;justify&quot;&gt;<br /> <br /> {{En bref|La '''candela''' ('''cd''') est l'unité de mesure du système international qui sert à mesurer l''''intensité lumineuse'''. &lt;br&gt;Elle est définie de cette manière : ''La candela est l'intensité lumineuse, dans une direction donnée, d'une source qui émet un rayonnement monochromatique de fréquence &lt;math&gt;540.10^{12}&lt;/math&gt; hertz et dont l'intensité énergétique dans cette direction est 1/683 watt par stéradian.'' (BIPM) . &lt;br&gt;L'intensité lumineuse &quot;normale&quot; d'une bougie est proche de 1cd, l'intensité énergétique choisie pour la définition a été prise pour se rapprocher de celle d'une bougie.}}<br /> <br /> {{note| Le stéradian est une mesure &quot;'''d'angle solide'''&quot; (noté sr) : c'est à dire un angle en trois dimensions, pouvant être représenté par un cône ayant pour sommet le centre d'une sphère. L'angle solide d'une sphère complète vaut 4&lt;math&gt;\pi&lt;/math&gt; stéradian}}<br /> <br /> <br /> ==Des unités photométriques==<br /> [[File:Sensibilité_occulaire.png|thumb|upright=0.8|Sensibilité oculaire|Sensibilité oculaire humaine en fonction de la longueur d'onde reçue &lt;br&gt; ''Par Skatebiker, vector by Adam Rędzikowski — File:Evesensitivity.svg, vectorised, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=24492291'']]<br /> Il existe deux types d’unités pour observer un rayonnement électromagnétique (dont fait partie la lumière). Les unités '''radiométriques''' et '''photométriques'''. Alors que les unités radiométriques servent pour toutes les [[Longueur d'onde|longueurs d'onde]], et ne tiennent pas compte de la perception humaine, les unités photométriques tiennent compte de la perception humaine de la lumière, et ne sont donc utilisées que pour les rayonnements visibles. &lt;br&gt; <br /> En effet, pour une intensité lumineuse donnée, l’être humain ne percevra pas autant de lumière, selon la couleur du rayonnement. C’est ce qui explique que la définition de la candela est à une fréquence bien précise, c’est la fréquence où l’être humain perçoit le mieux la lumière (celle pour laquelle on a le meilleur rapport intensité perçue/intensité reçue). &lt;br&gt; <br /> <br /> <br /> <br /> ==Unités dérivées de la candela==<br /> <br /> *'''le lumen''' ('''lm''') : Est l’unité d’éclairement total '''émis''' par une source. Il est défini en fonction de la candela : <br /> &lt;math&gt; 1lm=1cd.sr &lt;/math&gt; Pour une sphère complète avec une source à 1cd on aura &lt;math&gt;1lm . 4\pi = 12.57 lm&lt;/math&gt;&lt;br&gt;<br /> <br /> Avant septembre 2010, dans les pays de l'Union Européenne, la puissance des ampoules était donnée en Watts, ce qui correspond à la puissance électrique que l'on envoie dans l'ampoule. Avec l'arrivée des ampoules à LED (diode électroluminescente) et fluocompactes, l'Union Européenne a fait changer cette unité pour les lumens, indicateur de la quantité totale de lumière émise par l'ampoule.<br /> <br /> <br /> [[file :luxmetre.jpg|thumb|upright=0.8|Luxmètre|Un luxmètre avec : à gauche la cellule réceptrice de lumière, à droit le boitier donnant la valeur mesurée par la cellule.]]<br /> <br /> *'''le lux''' ('''lx''') : Est l’unité d’éclairement '''reçu''' par unité de surface. Il est défini en fonction de la candela, ou du lumen : <br /> &lt;math&gt;1lx= \frac{1cd.sr}{m²}&lt;/math&gt; et &lt;math&gt;1lx=\frac{1lm}{m²}&lt;/math&gt; &lt;br&gt;<br /> <br /> Le lux est l'unité utilisée pour déterminer les niveaux d'éclairement nécessaires dans différents milieux (dans un bureau, dans la rue...) &lt;br&gt;<br /> On peut mesurer l’éclairement d’un lieu à l’aide d’un luxmètre. C’est un appareil composé d’une cellule qui reçoit une certaine quantité de lumière, et qui émet un signal électrique dont l’intensité est proportionnelle à la quantité de lumière reçue. Ce signal est reçu par un boitier et visualisé de différentes manières (aiguilles sur un cadran, valeur numérique affichée, allumage d’une diode…)<br /> <br /> <br /> &lt;u&gt;'''Quelques valeurs d'éclairement reçu :'''&lt;/u&gt; <br /> <br /> -Lumière directe du soleil : 32 000 à 100 000 lx (dépend de l'heure, de la saison, et de divers autres facteurs) &lt;br&gt;<br /> -Sur un plateau de télévision : 1 000 lx &lt;br&gt;<br /> -Dans un bureau : 200 à 750 lx selon le type de travail effectué, plus un travail est précis, plus il demande une luminosité importante (Régi par la loi UNI EN 12464 de l'UE) &lt;br&gt;<br /> -Lors d'un jour très couvert : 100 lx &lt;br&gt;<br /> -Une nuit de pleine lune : 0.05-0.36 lx &lt;br&gt;<br /> <br /> ==La naissance de la candela==<br /> <br /> Avant la création de la candela et son utilisation, de nombreux pays utilisaient des lampes à flamme ou à incandescence comme base pour les mesures d'intensité lumineuse. En France, l'étalon de la candela était la lumière d'une bougie. Après 1948 (lors de la 9&lt;sup&gt;ème&lt;/sup&gt; CGPM), ces étalons furent remplacés par la candela. La candela était alors égale à l’intensité lumineuse émise par un corps noir (voir l'encadré ci-dessous) de surface 1/600000 mètre carré sous une pression de 101 325 Newtons par mètre carré (équivaut à la pression atmosphérique moyenne sur Terre) à 2042 [[Kelvin|Kelvin]]. &lt;br&gt;<br /> Cependant, les expériences permettant de définir la candela étaient difficiles à mettre en place, et de nouvelles technologies de radiométrie ont commencé à voir le jour, rendant alors obsolète l'ancienne définition de la candela. En 1979, la 16ème CGPM a adopté la définition actuelle de la candela.<br /> <br /> {{Note| [[file:Black-body_realization.png|thumb|upright=0.70|''Par Brews ohare - Own work, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=18197115'']] Un corps noir est un objet théorique (impossible à reproduire exactement) capable d’absorber tout rayonnement qu’il reçoit, et dont le spectre d’émission électromagnétique ne dépend que de sa température.&lt;br&gt; On peut créer un objet semblable en utilisant une simple boîte noire et opaque, dans laquelle on perce un petit trou. C'est un outil simple et performant pour simuler un corps noir (une infime quantité de lumière peut encore s'échapper du corps noir, mais suffisamment peu pour ne pas gêner les calculs). Ici on voit que très peu de rayons entrants dans la boîte pourront en ressortir, les autres seront absorbés après réflexion sur les parois de cette boîte.&lt;br&gt; On peut aussi se placer dans un four à parois opaques et noires, qui aura alors presque le même comportement qu'un corps noir.}}<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> ==Bibliographie/Webographie==<br /> BIPM: Résolution 3 de la 16e CGPM, 1979 [en ligne, consulté le 4 juillet 2016]. Disponible sur internet: &lt;http://www.bipm.org/fr/CGPM/db/16/3/&gt;<br /> <br /> &lt;/div&gt;</div> Evariste.dannenmuller http://www.mesures.universite-paris-saclay.fr/index.php?title=Vitesse_d%27un_objet&diff=527 Vitesse d'un objet 2017-05-23T13:29:19Z <p>Evariste.dannenmuller : </p> <hr /> <div>&lt;div align=&quot;justify&quot;&gt;<br /> [[catégorie:Physique]]<br /> <br /> {{En bref| Dans la vie courante, on a souvent affaire à des valeurs de vitesse (vitesse d'un véhicule, vitesse du vent...), mais comment cette vitesse est-elle mesurée? Et qu'est-ce que la vitesse? La vitesse est la grandeur qui décrit le déplacement d’un objet en fonction du temps. Elle est exprimée en &lt;math&gt;m/s&lt;/math&gt; (mètres par seconde) dans le Système International. &lt;br&gt;<br /> Les instruments de mesure de la vitesse sont des '''cinémomètres'''. Certains utilisent un rayonnement électromagnétique (les radars) pour mesurer une vitesse, d'autres mesurent le nombre de tours de roues d'un véhicule pour calculer sa vitesse.}}<br /> <br /> Ici nous décrirons les différents types de cinémomètres en utilisant l’exemple des radars routiers et des compteurs de vitesse (ceux des voitures par exemple)<br /> <br /> == RADARS ==<br /> L’un des cas courants de mesure de vitesse est celui du radar routier, en effet, qui n’a jamais vu un panneau « contrôles radar fréquents ». Mais comment fonctionnent ces radars ? <br /> {{note| Le mot RADAR est un sigle anglais signifiant « RAdio Detection And Ranging » ce qui signifie détection et télémétrie par ondes radio.}} <br /> Il existe plusieurs types de radars routiers, du simple radar installé sur le bord de route, qui ne mesure la vitesse des véhicules que d’un côté de la route, au radar embarqué dans une voiture, capable de mesurer la vitesse de véhicules dans les deux sens, à l’arrêt ou en mouvement. Certains sont entièrement automatisés, et préviennent automatiquement les services d’ordre qu’une infraction a été commise. D’autres servent uniquement à mesurer la vitesse d’un véhicule. Tous ces radars reposent sur deux méthodes de détermination de la vitesse : la mesure utilisant l’effet Doppler et la mesure au laser.<br /> <br /> <br /> === L'effet Doppler ===<br /> <br /> [[File : Doppler_effect.gif|right|frame|Schématisation de l'effet Doppler : la fréquence augmente devant la source de l'onde (le point noir), et diminue derrière &lt;br&gt; Fait par Doleron (https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Doppler_Effect.gif) [consulté le 09/05/2017]]]<br /> Vous avez tous déjà ressenti l’effet Doppler. C’est le nom du phénomène par lequel le son émis par une source change quand elle s’approche ou s’éloigne de nous. Comme vous le savez, le son est une onde et chaque onde possède une fréquence donnée. Lors du déplacement d’une voiture, elle génère un son et se déplace en même temps, ce qui a pour effet de rapprocher les ondes sonores devant le véhicule, donc d’augmenter leur fréquence à l’avant de la source, et de les éloigner derrière, donc de diminuer leur fréquence à l’arrière de la source. Plus la fréquence d’un son est élevée, plus il est aigu. &lt;br&gt;<br /> Cet effet s’applique aussi aux ondes électromagnétiques, telles que la lumière ou les ondes radio. Il est beaucoup plus difficile à observer car la vitesse d'une voiture est extrêmement faible par rapport à celle d'une onde électromagnétique. Les radars, qui sont beaucoup plus sensibles que notre œil, peuvent détecter cet effet.<br /> Cet effet peut être défini de cette manière : L'effet Doppler, désigne le décalage de fréquence d'une onde (mécanique, acoustique, électromagnétique ou d'une autre nature) observé entre les mesures à l'émission et à la réception, lorsque la distance entre l'émetteur et le récepteur varie au cours du temps. Dans le cas d'un rayonnement électromagnétique, on parlera d'effet Doppler-Fizzeau. La formule suivante a pu être écrite pour cet l’effet, dans le cas où la source et l’observateur se déplacent sur le même axe : &lt;br&gt;<br /> <br /> &lt;math&gt; f = \frac{c-v}{c-v_{e}}.f_{e} &lt;/math&gt; &lt;br&gt;<br /> <br /> Avec f la fréquence reçue &lt;br&gt;<br /> c la vitesse de l’onde émise &lt;br&gt;<br /> v la vitesse de l’observateur &lt;br&gt;<br /> &lt;math&gt;v_{e}&lt;/math&gt; la vitesse de l’émetteur &lt;br&gt;<br /> &lt;math&gt;f_{e}&lt;/math&gt; la fréquence de l’onde émise &lt;br&gt;<br /> <br /> La plupart des radars actuellement en service utilisent cet effet : ils envoient une onde électromagnétique de fréquence connue, et réceptionnent une onde de fréquence différente. Cette différence permet de calculer la vitesse du véhicule : <br /> Dans le cas d’un radar fixe, l’observateur ne se déplace pas, donc &lt;math&gt;v_{e}&lt;/math&gt; = 0 (ici l’émetteur de l’onde est le radar, et pas le véhicule). On peut donc déterminer la vitesse en transformant la formule précédente : <br /> &lt;math&gt; v=\frac {c \Delta_{f} } {f} &lt;/math&gt;. &lt;br&gt; Avec &lt;math&gt; \Delta_{f} = \left| f_{e} – f \right| &lt;/math&gt; (Cela permet de considérer le décalage de fréquences, sans avoir de valeurs négative.)<br /> Cette formule est dans un cas idéal où le radar pourrait être placé en face de l’objet à observer… c’est-à-dire en plein dans sa trajectoire. Ceci n’est donc pas réalisable. Il faut introduire la notion d’angle d’observation, et le fait que l’onde fasse un aller-retour, pour trouver la « vraie » formule, qu’on peut écrire : &lt;br&gt;<br /> <br /> &lt;math&gt; v=\frac {c . \Delta_{f} } {2.f . \cos(\alpha)} &lt;/math&gt; &lt;br&gt; <br /> <br /> Avec &lt;math&gt;\alpha&lt;/math&gt; l'angle entre la trajectoire de la voiture et la trajectoire des ondes. Les radars fixes sont calibrés pour faire le calcul de vitesse avec un angle de 25° (à plus ou moins 0.5°). Cet angle est déterminant pour la mesure de la vitesse : si on augmente l'angle de 5°, la vitesse mesurée sera 4.5% inférieure à la vitesse réelle. Si on diminue l'angle de mesure de 5°, la vitesse mesurée sera majorée de 3.6% par rapport à la vitesse réelle.<br /> <br /> Ce premier mode de calcul est celui utilisé par une grande partie des radars actuels, comme les radars fixes de contrôle.<br /> <br /> <br /> Comme tout objet de mesure, les radars ont des imprécisions dues au matériel utilisé (voir [[incertitudes de mesure|l'exemple de la règle]]). De plus, les conditions d’utilisation du radar (vent, présence d’autres véhicules, secousses pour un radar en mouvement …) augmentent cette imprécision. Dans le cas d’une contravention, l’incertitude est toujours utilisée à l’avantage du conducteur, c’est-à-dire qu’on considèrera que le radar a fait l’erreur maximum, et on retirera cette valeur à la vitesse mesurée.<br /> <br /> La marge d’erreur d’un radar dépend du type de radar employé. Les radars fixes ont une marge d’erreur égale à 5 km/h en dessous de 100 km/h, et de 5% au-dessus de 100 km/h (donc si on mesure la vitesse d’un véhicule à 118 km/h, on retiendra une vitesse de 112 km/h).<br /> <br /> Les radars embarqués sont beaucoup moins précis, et qu’ils soient utilisés en poste fixe ou dans un véhicule, leur marge d’erreur est de 10km/h en dessous des 100km/h, et de 10% au-dessus (ici si on mesure la vitesse d’un véhicule à 118mh/h, on retiendra une vitesse de 106km/h). Ils sont surtout utilisés pour repérer les grands excès de vitesse. Si ils sont utilisés en mouvement, ces radars doivent aussi prendre en compte leur propre vitesse lors du calcul.<br /> <br /> {{note| Les applications de l'effet Doppler ne si limitent pas à la mesure de vitesse par des radars. On peut retrouver cet effet en astronomie, où il permet de déterminer la vitesse d'un astre, et s'il s'approche ou s'éloigne de la Terre. L'effet Doppler est aussi utilisé en médecine, pour déterminer la vitesse du sang dans le corps d'un individu, ou sonder ses vaisseaux sanguins. Une dernière utilisation courante de l'effet Doppler est celle lors d'un sauvetage en mer : les bateaux de sauvetage sont équipés d'un système capable de déterminer la position d'une source d'ondes électromagnétiques (nommé radiogoniomètre), permettant ainsi de repérer les navires en danger.}}<br /> <br /> === La mesure laser ===<br /> Le principe d’un cinémomètre laser est le suivant : cet outil émet un premier laser infrarouge en direction de sa cible, qui va réfléchir une partie des rayons sur le cinémomètre. Un récepteur capte le rayon, et mesure le temps de trajet de ce dernier. Le cinémomètre calcule alors la distance à laquelle se trouve la cible en utilisant la formule &lt;br&gt; &lt;math&gt; d <br /> <br /> = \frac {v\times t}{2} &lt;/math&gt; &lt;br&gt;<br /> <br /> (La lumière ayant fait un aller-retour, la distance parcourue par le faisceau est le double de la distance entre le cinémomètre et sa cible).<br /> Plusieurs mesures de distance sont faites à intervalles de temps connus. Le cinémomètre peut alors calculer la vitesse de sa cible à partir des distances mesurées et de l’intervalle de temps connu avec la formule : &lt;br&gt; <br /> <br /> &lt;math&gt; v = \frac{\Delta_{d}}{t} &lt;/math&gt; &lt;br&gt;<br /> <br /> Avec &lt;math&gt;\Delta_{d}&lt;/math&gt; la différence de distance entre deux mesures (en valeur absolue). &lt;br&gt;<br /> Et &lt;math&gt; t &lt;/math&gt; le temps entre ces deux mesures.<br /> <br /> Pour les cinémomètres laser, on se placera de manière à avoir un angle de mesure le proche de 0°. Plus on s'éloigne de cette valeur d'angle, plus la vitesse mesurée sera faible par rapport à la vitesse réelle.<br /> <br /> Ils sont bien plus précis que leurs homologues à effet Doppler, leur marge d’erreur allant de 0.1 à 1 km/h. Cependant, la plupart des radars laser actuellement utilisés ne peuvent pas prendre de photographies du véhicule observé, ce qui oblige les forces de l’ordre à arrêter les contrevenants sur place.<br /> <br /> == Les compteurs de vitesse ==<br /> <br /> Les compteurs de vitesse sont des cinémomètres embarqués dans les véhicules. Ceux d’une voiture fonctionnent en déterminant la vitesse du véhicule en fonction de la fréquence de rotation des roues. Il en existe deux types dont le fonctionnement diffère : <br /> <br /> Mécanique : L’aiguille d’un compteur de vitesse est retenue au 0 par un ressort. La rotation de la roue fait tourner un câble dans le compteur, ce qui lance la rotation d’un aimant placé en face d'une cloche métallique reliée à l'aiguille du compteur. La rotation de l'aimant va entraîner celle de la cloche, qui va alors déplacer l'aiguille. Plus les roues tournent vite, plus l'aimant tournera vite, et plus l'aiguille sera poussée par la cloche. Si on arrête de faire tourner l'aimant, le ressort présent sur l'aiguille vient la ramener au 0.<br /> <br /> Electronique : Le fonctionnement est proche de celui d’un compteur mécanique. La mesure est réalisée à l’aide d’un système d’un capteur placé en face des axes de transmission de la voiture, et d’un aimant placé sur ces axes. A chaque tour, l’aimant passe devant le capteur, perturbant son champ magnétique. La fréquence de ces perturbations permet de calculer la vitesse de rotation de l’axe, et au final la vitesse du véhicule.<br /> <br /> Ces deux systèmes sont étalonnés pour une circonférence de roues et une pression pneumatique données, si ces paramètres changent, la précision des compteurs diminue.<br /> <br /> <br /> == Bibliographie/Webographie ==<br /> <br /> http://www.securite-routiere.gouv.fr/connaitre-les-regles/les-radars/les-types-de-radars/radar-mobile-nouvelle-generation [consulté le 04/05/2017]<br /> <br /> http://www.adilca.com/VITESSE_ET_COMPTEURS_DE_VITESSE.pdf [consulté le 27/04/2017]<br /> <br /> http://www.securite-routiere.gouv.fr/connaitre-les-regles/les-radars/historique [consulté le 09/05/2017]<br /> <br /> http://www.securite-routiere.gouv.fr/connaitre-les-regles/les-radars/ [consulté le 09/05/2017]<br /> <br /> https://en.wikipedia.org/wiki/Speedometer [consulté le 09/05/2017]<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> &lt;/div&gt;</div> Evariste.dannenmuller http://www.mesures.universite-paris-saclay.fr/index.php?title=Vitesse_d%27un_objet&diff=526 Vitesse d'un objet 2017-05-23T13:27:02Z <p>Evariste.dannenmuller : </p> <hr /> <div>&lt;div align=&quot;justify&quot;&gt;<br /> [[catégorie:Physique]]<br /> <br /> {{En bref| Dans la vie courante, on a souvent affaire à des valeurs de vitesse (vitesse d'un véhicule, vitesse du vent...), mais comment cette vitesse est-elle mesurée? Et qu'est-ce que la vitesse? La vitesse est la grandeur qui décrit le déplacement d’un objet en fonction du temps. Elle est exprimée en &lt;math&gt;m/s&lt;/math&gt; (mètres par seconde) dans le Système International. &lt;br&gt;<br /> Les instruments de mesure de la vitesse sont des '''cinémomètres'''. Certains utilisent un rayonnement électromagnétique (les radars) pour mesurer une vitesse, d'autres mesurent le nombre de tours de roues d'un véhicule pour calculer sa vitesse.}}<br /> <br /> Ici nous décrirons les différents types de cinémomètres en utilisant l’exemple des radars routiers et des compteurs de vitesse (ceux des voitures par exemple)<br /> <br /> == RADARS ==<br /> L’un des cas courants de mesure de vitesse est celui du radar routier, en effet, qui n’a jamais vu un panneau « contrôles radar fréquents ». Mais comment fonctionnent ces radars ? <br /> {{note| Le mot RADAR est un sigle anglais signifiant « RAdio Detection And Ranging » ce qui signifie détection et télémétrie par ondes radio.}} <br /> Il existe plusieurs types de radars routiers, du simple radar installé sur le bord de route, qui ne mesure la vitesse des véhicules que d’un côté de la route, au radar embarqué dans une voiture, capable de mesurer la vitesse de véhicules dans les deux sens, à l’arrêt ou en mouvement. Certains sont entièrement automatisés, et préviennent automatiquement les services d’ordre qu’une infraction a été commise. D’autres servent uniquement à mesurer la vitesse d’un véhicule. Tous ces radars reposent sur deux méthodes de détermination de la vitesse : la mesure utilisant l’effet Doppler et la mesure au laser.<br /> <br /> <br /> === L'effet Doppler ===<br /> <br /> [[File : Doppler_effect.gif|right|frame|Schématisation de l'effet Doppler : la fréquence augmente devant la source de l'onde (le point noir), et diminue derrière &lt;br&gt; Fait par Doleron (https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Doppler_Effect.gif) [consulté le 09/05/2017]]]<br /> Vous avez tous déjà ressenti l’effet Doppler. C’est le nom du phénomène par lequel le son émis par une source change quand elle s’approche ou s’éloigne de nous. Comme vous le savez, le son est une onde et chaque onde possède une fréquence donnée. Lors du déplacement d’une voiture, elle génère un son et se déplace en même temps, ce qui a pour effet de rapprocher les ondes sonores devant le véhicule, donc d’augmenter leur fréquence à l’avant de la source, et de les éloigner derrière, donc de diminuer leur fréquence à l’arrière de la source. Plus la fréquence d’un son est élevée, plus il est aigu. &lt;br&gt;<br /> Cet effet s’applique aussi aux ondes électromagnétiques, telles que la lumière ou les ondes radio. Il est beaucoup plus difficile à observer car la vitesse d'une voiture est extrêmement faible par rapport à celle d'une onde électromagnétique. Les radars, qui sont beaucoup plus sensibles que notre œil, peuvent détecter cet effet.<br /> Cet effet peut être défini de cette manière : L'effet Doppler, désigne le décalage de fréquence d'une onde (mécanique, acoustique, électromagnétique ou d'une autre nature) observé entre les mesures à l'émission et à la réception, lorsque la distance entre l'émetteur et le récepteur varie au cours du temps. Dans le cas d'un rayonnement électromagnétique, on parlera d'effet Doppler-Fizzeau. La formule suivante a pu être écrite pour cet l’effet, dans le cas où la source et l’observateur se déplacent sur le même axe : &lt;br&gt;<br /> <br /> &lt;math&gt; f = \frac{c-v}{c-v_{e}}.f_{e} &lt;/math&gt; &lt;br&gt;<br /> <br /> Avec f la fréquence reçue &lt;br&gt;<br /> c la vitesse de l’onde émise &lt;br&gt;<br /> v la vitesse de l’observateur &lt;br&gt;<br /> &lt;math&gt;v_{e}&lt;/math&gt; la vitesse de l’émetteur &lt;br&gt;<br /> &lt;math&gt;f_{e}&lt;/math&gt; la fréquence de l’onde émise &lt;br&gt;<br /> <br /> La plupart des radars actuellement en service utilisent cet effet : ils envoient une onde électromagnétique de fréquence connue, et réceptionnent une onde de fréquence différente. Cette différence permet de calculer la vitesse du véhicule : <br /> Dans le cas d’un radar fixe, l’observateur ne se déplace pas, donc &lt;math&gt;v_{e}&lt;/math&gt; = 0 (ici l’émetteur de l’onde est le radar, et pas le véhicule). On peut donc déterminer la vitesse en transformant la formule précédente : <br /> &lt;math&gt; v=\frac {c \Delta_{f} } {f} &lt;/math&gt;. &lt;br&gt; Avec &lt;math&gt; \Delta_{f} = \left| f_{e} – f \right| &lt;/math&gt; (Cela permet de considérer le décalage de fréquences, sans avoir de valeurs négative.)<br /> Cette formule est dans un cas idéal où le radar pourrait être placé en face de l’objet à observer… c’est-à-dire en plein dans sa trajectoire. Ceci n’est donc pas réalisable. Il faut introduire la notion d’angle d’observation, et le fait que l’onde fasse un aller-retour, pour trouver la « vraie » formule, qu’on peut écrire : &lt;br&gt;<br /> <br /> &lt;math&gt; v=\frac {c . \Delta_{f} } {2.f . \cos(\alpha)} &lt;/math&gt; &lt;br&gt; <br /> <br /> Avec &lt;math&gt;\alpha&lt;/math&gt; l'angle entre la trajectoire de la voiture et la trajectoire des ondes. Les radars fixes sont calibrés pour faire le calcul de vitesse avec un angle de 25° (à plus ou moins 0.5°). Cet angle est déterminant pour la mesure de la vitesse : si on augmente l'angle de 5°, la vitesse mesurée sera 4.5% inférieure à la vitesse réelle. Si on diminue l'angle de mesure de 5°, la vitesse mesurée sera majorée de 3.6% par rapport à la vitesse réelle.<br /> <br /> Ce premier mode de calcul est celui utilisé par une grande partie des radars actuels, comme les radars fixes de contrôle.<br /> <br /> <br /> Comme tout objet de mesure, les radars ont des imprécisions dues au matériel utilisé (voir [[incertitudes de mesure|l'exemple de la règle]]). De plus, les conditions d’utilisation du radar (vent, présence d’autres véhicules, secousses pour un radar en mouvement …) augmentent cette imprécision. Dans le cas d’une contravention, l’incertitude est toujours utilisée à l’avantage du conducteur, c’est-à-dire qu’on considèrera que le radar a fait l’erreur maximum, et on retirera cette valeur à la vitesse mesurée.<br /> <br /> La marge d’erreur d’un radar dépend du type de radar employé. Les radars fixes ont une marge d’erreur égale à 5 km/h en dessous de 100 km/h, et de 5% au-dessus de 100 km/h (donc si on mesure la vitesse d’un véhicule à 118 km/h, on retiendra une vitesse de 112 km/h).<br /> <br /> Les radars embarqués sont beaucoup moins précis, et qu’ils soient utilisés en poste fixe ou dans un véhicule, leur marge d’erreur est de 10km/h en dessous des 100km/h, et de 10% au-dessus (ici si on mesure la vitesse d’un véhicule à 118mh/h, on retiendra une vitesse de 106km/h). Ils sont surtout utilisés pour repérer les grands excès de vitesse. Si ils sont utilisés en mouvement, ces radars doivent aussi prendre en compte leur propre vitesse lors du calcul.<br /> <br /> {{note| Les applications de l'effet Doppler ne si limitent pas à la mesure de vitesse par des radars. On peut retrouver cet effet en astronomie, où il permet de déterminer la vitesse d'un astre, et s'il s'approche ou s'éloigne de la Terre. L'effet Doppler est aussi utilisé en médecine, pour déterminer la vitesse du sang dans le corps d'un individu, ou sonder ses vaisseaux sanguins. Une dernière utilisation courante de l'effet Doppler est celle lors d'un sauvetage en mer : les bateaux de sauvetage sont équipés d'un système capable de déterminer la position d'une source d'ondes électromagnétiques (nommé radiogoniomètre), permettant ainsi de repérer les navires en danger.}}<br /> <br /> === La mesure laser ===<br /> Le principe d’un cinémomètre laser est le suivant : cet outil émet un premier laser infrarouge en direction de sa cible, qui va réfléchir une partie des rayons sur le cinémomètre. Un récepteur capte le rayon, et mesure le temps de trajet de ce dernier. Le cinémomètre calcule alors la distance à laquelle se trouve la cible en utilisant la formule &lt;br&gt; &lt;math&gt; d <br /> <br /> = \frac {v\times t}{2} &lt;/math&gt; &lt;br&gt;<br /> <br /> (La lumière ayant fait un aller-retour, la distance parcourue par le faisceau est le double de la distance entre le cinémomètre et sa cible).<br /> Plusieurs mesures de distance sont faites à intervalles de temps connus. Le cinémomètre peut alors calculer la vitesse de sa cible à partir des distances mesurées et de l’intervalle de temps connu avec la formule : &lt;br&gt; <br /> <br /> &lt;math&gt; v = \frac{\Delta_{d}}{t} &lt;/math&gt; &lt;br&gt;<br /> <br /> Avec &lt;math&gt;\Delta_{d}&lt;/math&gt; la différence de distance entre deux mesures (en valeur absolue). &lt;br&gt;<br /> Et &lt;math&gt; t &lt;/math&gt; le temps entre ces deux mesures.<br /> <br /> Pour les cinémomètres laser, on se placera de manière à avoir un angle de mesure le proche de 0°. Plus on s'éloigne de cette valeur d'angle, plus la vitesse mesurée sera faible par rapport à la vitesse réelle.<br /> <br /> Ils sont bien plus précis que leurs homologues à effet Doppler, leur marge d’erreur allant de 0.1 à 1 km/h. Cependant, la plupart des radars laser actuellement utilisés ne peuvent pas prendre de photographies du véhicule observé, ce qui oblige les forces de l’ordre à arrêter les contrevenants sur place.<br /> <br /> == Les compteurs de vitesse ==<br /> <br /> Les compteurs de vitesse sont des cinémomètres embarqués dans les véhicules. Ceux d’une voiture fonctionnent en déterminant la vitesse du véhicule en fonction de la fréquence de rotation des roues. Il en existe deux types dont le fonctionnement diffère : <br /> <br /> Mécanique : L’aiguille d’un compteur de vitesse est retenue au 0 par un ressort. La rotation de la roue fait tourner un câble dans le compteur, ce qui lance la rotation d’un aimant placé en face d'une cloche métallique reliée à l'aiguille du compteur. La rotation de l'aimant va entraîner celle de la cloche, qui va alors déplacer l'aiguille. Plus les roues tournent vite, plus l'aimant tournera vite, et plus l'aiguille sera poussée par la cloche. Si on arrête de faire tourner l'aimant, le ressort présent sur l'aiguille vient la ramener au 0.<br /> <br /> Electronique : Le fonctionnement est proche de celui d’un compteur mécanique. La mesure est réalisée à l’aide d’un système d’un capteur placé en face des axes de transmission de la voiture, et d’un aimant placé sur ces axes. A chaque tour, l’aimant passe devant le capteur, perturbant son champ magnétique. La fréquence de ces perturbations permet de calculer la vitesse de rotation de l’axe, et au final la vitesse du véhicule.<br /> <br /> Ces deux systèmes sont étalonnés pour une circonférence de roues et une pression pneumatique données, si ces paramètres changent, la précision des compteurs diminue.<br /> <br /> <br /> == Bibliographie/Webographie ==<br /> <br /> http://www.securite-routiere.gouv.fr/connaitre-les-regles/les-radars/les-types-de-radars/radar-mobile-nouvelle-generation [consulté le 04/05/2017]<br /> <br /> http://www.adilca.com/VITESSE_ET_COMPTEURS_DE_VITESSE.pdf [consulté le 27/04/2017]<br /> <br /> http://www.securite-routiere.gouv.fr/connaitre-les-regles/les-radars/historique [consulté le 09/05/2017]<br /> <br /> www.securite-routiere.gouv.fr/connaitre-les-regles/les-radars/ [consulté le 09/05/2017]<br /> <br /> https://en.wikipedia.org/wiki/Speedometer [consulté le 09/05/2017]<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> &lt;/div&gt;</div> Evariste.dannenmuller http://www.mesures.universite-paris-saclay.fr/index.php?title=Vitesse_d%27un_objet&diff=525 Vitesse d'un objet 2017-05-23T13:20:16Z <p>Evariste.dannenmuller : </p> <hr /> <div>&lt;div align=&quot;justify&quot;&gt;<br /> [[catégorie:Physique]]<br /> <br /> {{En bref| Dans la vie courante, on a souvent affaire à des valeurs de vitesse (vitesse d'un véhicule, vitesse du vent...), mais comment cette vitesse est-elle mesurée? Et qu'est-ce que la vitesse? La vitesse est la grandeur qui décrit le déplacement d’un objet en fonction du temps. Elle est exprimée en &lt;math&gt;m/s&lt;/math&gt; (mètres par seconde) dans le Système International. &lt;br&gt;<br /> Les instruments de mesure de la vitesse sont des '''cinémomètres'''. Certains utilisent un rayonnement électromagnétique (les radars) pour mesurer une vitesse, d'autres mesurent le nombre de tours de roues d'un véhicule pour calculer sa vitesse.}}<br /> <br /> Ici nous décrirons les différents types de cinémomètres en utilisant l’exemple des radars routiers et des compteurs de vitesse (ceux des voitures par exemple)<br /> <br /> == RADARS ==<br /> L’un des cas courants de mesure de vitesse est celui du radar routier, en effet, qui n’a jamais vu un panneau « contrôles radar fréquents ». Mais comment fonctionnent ces radars ? <br /> {{note| Le mot RADAR est un sigle anglais signifiant « RAdio Detection And Ranging » ce qui signifie détection et télémétrie par ondes radio.}} <br /> Il existe plusieurs types de radars routiers, du simple radar installé sur le bord de route, qui ne mesure la vitesse des véhicules que d’un côté de la route, au radar embarqué dans une voiture, capable de mesurer la vitesse de véhicules dans les deux sens, à l’arrêt ou en mouvement. Certains sont entièrement automatisés, et préviennent automatiquement les services d’ordre qu’une infraction a été commise. D’autres servent uniquement à mesurer la vitesse d’un véhicule. Tous ces radars reposent sur deux méthodes de détermination de la vitesse : la mesure utilisant l’effet Doppler et la mesure au laser.<br /> <br /> <br /> === L'effet Doppler ===<br /> <br /> [[File : Doppler_effect.gif|right|frame|Schématisation de l'effet Doppler : la fréquence augmente devant la source de l'onde (le point noir), et diminue derrière &lt;br&gt; Fait par Doleron (https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Doppler_Effect.gif) [consulté le 09/05/2017]]]<br /> Vous avez tous déjà ressenti l’effet Doppler. C’est le nom du phénomène par lequel le son émis par une source change quand elle s’approche ou s’éloigne de nous. Comme vous le savez, le son est une onde et chaque onde possède une fréquence donnée. Lors du déplacement d’une voiture, elle génère un son et se déplace en même temps, ce qui a pour effet de rapprocher les ondes sonores devant le véhicule, donc d’augmenter leur fréquence à l’avant de la source, et de les éloigner derrière, donc de diminuer leur fréquence à l’arrière de la source. Plus la fréquence d’un son est élevée, plus il est aigu. &lt;br&gt;<br /> Cet effet s’applique aussi aux ondes électromagnétiques, telles que la lumière ou les ondes radio. Il est beaucoup plus difficile à observer car la vitesse d'une voiture est extrêmement faible par rapport à celle d'une onde électromagnétique. Les radars, qui sont beaucoup plus sensibles que notre œil, peuvent détecter cet effet.<br /> Cet effet peut être défini de cette manière : L'effet Doppler, désigne le décalage de fréquence d'une onde (mécanique, acoustique, électromagnétique ou d'une autre nature) observé entre les mesures à l'émission et à la réception, lorsque la distance entre l'émetteur et le récepteur varie au cours du temps. Dans le cas d'un rayonnement électromagnétique, on parlera d'effet Doppler-Fizzeau. La formule suivante a pu être écrite pour cet l’effet, dans le cas où la source et l’observateur se déplacent sur le même axe : &lt;br&gt;<br /> <br /> &lt;math&gt; f = \frac{c-v}{c-v_{e}}.f_{e} &lt;/math&gt; &lt;br&gt;<br /> <br /> Avec f la fréquence reçue &lt;br&gt;<br /> c la vitesse de l’onde émise &lt;br&gt;<br /> v la vitesse de l’observateur &lt;br&gt;<br /> &lt;math&gt;v_{e}&lt;/math&gt; la vitesse de l’émetteur &lt;br&gt;<br /> &lt;math&gt;f_{e}&lt;/math&gt; la fréquence de l’onde émise &lt;br&gt;<br /> <br /> La plupart des radars actuellement en service utilisent cet effet : ils envoient une onde électromagnétique de fréquence connue, et réceptionnent une onde de fréquence différente. Cette différence permet de calculer la vitesse du véhicule : <br /> Dans le cas d’un radar fixe, l’observateur ne se déplace pas, donc &lt;math&gt;v_{e}&lt;/math&gt; = 0 (ici l’émetteur de l’onde est le radar, et pas le véhicule). On peut donc déterminer la vitesse en transformant la formule précédente : <br /> &lt;math&gt; v=\frac {c \Delta_{f} } {f} &lt;/math&gt;. &lt;br&gt; Avec &lt;math&gt; \Delta_{f} = \left| f_{e} – f \right| &lt;/math&gt; (Cela permet de considérer le décalage de fréquences, sans avoir de valeurs négative.)<br /> Cette formule est dans un cas idéal où le radar pourrait être placé en face de l’objet à observer… c’est-à-dire en plein dans sa trajectoire. Ceci n’est donc pas réalisable. Il faut introduire la notion d’angle d’observation, et le fait que l’onde fasse un aller-retour, pour trouver la « vraie » formule, qu’on peut écrire : &lt;br&gt;<br /> <br /> &lt;math&gt; v=\frac {c . \Delta_{f} } {2.f . \cos(\alpha)} &lt;/math&gt; &lt;br&gt; <br /> <br /> Avec &lt;math&gt;\alpha&lt;/math&gt; l'angle entre la trajectoire de la voiture et la trajectoire des ondes. Les radars fixes sont calibrés pour faire le calcul de vitesse avec un angle de 25° (à plus ou moins 0.5°). Cet angle est déterminant pour la mesure de la vitesse : si on augmente l'angle de 5°, la vitesse mesurée sera 4.5% inférieure à la vitesse réelle.<br /> <br /> Ce premier mode de calcul est celui utilisé par une grande partie des radars actuels, comme les radars fixes de contrôle.<br /> <br /> <br /> Comme tout objet de mesure, les radars ont des imprécisions dues au matériel utilisé (voir [[incertitudes de mesure|l'exemple de la règle]]). De plus, les conditions d’utilisation du radar (vent, présence d’autres véhicules, secousses pour un radar en mouvement …) augmentent cette imprécision. Dans le cas d’une contravention, l’incertitude est toujours utilisée à l’avantage du conducteur, c’est-à-dire qu’on considèrera que le radar a fait l’erreur maximum, et on retirera cette valeur à la vitesse mesurée.<br /> <br /> La marge d’erreur d’un radar dépend du type de radar employé. Les radars fixes ont une marge d’erreur égale à 5 km/h en dessous de 100 km/h, et de 5% au-dessus de 100 km/h (donc si on mesure la vitesse d’un véhicule à 118 km/h, on retiendra une vitesse de 112 km/h).<br /> <br /> Les radars embarqués sont beaucoup moins précis, et qu’ils soient utilisés en poste fixe ou dans un véhicule, leur marge d’erreur est de 10km/h en dessous des 100km/h, et de 10% au-dessus (ici si on mesure la vitesse d’un véhicule à 118mh/h, on retiendra une vitesse de 106km/h). Ils sont surtout utilisés pour repérer les grands excès de vitesse. Si ils sont utilisés en mouvement, ces radars doivent aussi prendre en compte leur propre vitesse lors du calcul.<br /> <br /> {{note| Les applications de l'effet Doppler ne si limitent pas à la mesure de vitesse par des radars. On peut retrouver cet effet en astronomie, où il permet de déterminer la vitesse d'un astre, et s'il s'approche ou s'éloigne de la Terre. L'effet Doppler est aussi utilisé en médecine, pour déterminer la vitesse du sang dans le corps d'un individu, ou sonder ses vaisseaux sanguins. Une dernière utilisation courante de l'effet Doppler est celle lors d'un sauvetage en mer : les bateaux de sauvetage sont équipés d'un système capable de déterminer la position d'une source d'ondes électromagnétiques (nommé radiogoniomètre), permettant ainsi de repérer les navires en danger.}}<br /> <br /> === La mesure laser ===<br /> Le principe d’un cinémomètre laser est le suivant : cet outil émet un premier laser infrarouge en direction de sa cible, qui va réfléchir une partie des rayons sur le cinémomètre. Un récepteur capte le rayon, et mesure le temps de trajet de ce dernier. Le cinémomètre calcule alors la distance à laquelle se trouve la cible en utilisant la formule &lt;br&gt; &lt;math&gt; d <br /> <br /> = \frac {v\times t}{2} &lt;/math&gt; &lt;br&gt;<br /> <br /> (La lumière ayant fait un aller-retour, la distance parcourue par le faisceau est le double de la distance entre le cinémomètre et sa cible).<br /> Plusieurs mesures de distance sont faites à intervalles de temps connus. Le cinémomètre peut alors calculer la vitesse de sa cible à partir des distances mesurées et de l’intervalle de temps connu avec la formule : &lt;br&gt; <br /> <br /> &lt;math&gt; v = \frac{\Delta_{d}}{t} &lt;/math&gt; &lt;br&gt;<br /> <br /> Avec &lt;math&gt;\Delta_{d}&lt;/math&gt; la différence de distance entre deux mesures (en valeur absolue). &lt;br&gt;<br /> Et &lt;math&gt; t &lt;/math&gt; le temps entre ces deux mesures.<br /> <br /> Pour les cinémomètres laser, on se placera de manière à avoir un angle de mesure le proche de 0°. Plus on s'éloigne de cette valeur d'angle, plus la vitesse mesurée sera faible par rapport à la vitesse réelle.<br /> <br /> Ils sont bien plus précis que leurs homologues à effet Doppler, leur marge d’erreur allant de 0.1 à 1 km/h. Cependant, la plupart des radars laser actuellement utilisés ne peuvent pas prendre de photographies du véhicule observé, ce qui oblige les forces de l’ordre à arrêter les contrevenants sur place.<br /> <br /> == Les compteurs de vitesse ==<br /> <br /> Les compteurs de vitesse sont des cinémomètres embarqués dans les véhicules. Ceux d’une voiture fonctionnent en déterminant la vitesse du véhicule en fonction de la fréquence de rotation des roues. Il en existe deux types dont le fonctionnement diffère : <br /> <br /> Mécanique : L’aiguille d’un compteur de vitesse est retenue au 0 par un ressort. La rotation de la roue fait tourner un câble dans le compteur, ce qui lance la rotation d’un aimant placé en face d'une cloche métallique reliée à l'aiguille du compteur. La rotation de l'aimant va entraîner celle de la cloche, qui va alors déplacer l'aiguille. Plus les roues tournent vite, plus l'aimant tournera vite, et plus l'aiguille sera poussée par la cloche. Si on arrête de faire tourner l'aimant, le ressort présent sur l'aiguille vient la ramener au 0.<br /> <br /> Electronique : Le fonctionnement est proche de celui d’un compteur mécanique. La mesure est réalisée à l’aide d’un système d’un capteur placé en face des axes de transmission de la voiture, et d’un aimant placé sur ces axes. A chaque tour, l’aimant passe devant le capteur, perturbant son champ magnétique. La fréquence de ces perturbations permet de calculer la vitesse de rotation de l’axe, et au final la vitesse du véhicule.<br /> <br /> Ces deux systèmes sont étalonnés pour une circonférence de roues et une pression pneumatique données, si ces paramètres changent, la précision des compteurs diminue.<br /> <br /> <br /> == Bibliographie/Webographie ==<br /> <br /> http://www.securite-routiere.gouv.fr/connaitre-les-regles/les-radars/les-types-de-radars/radar-mobile-nouvelle-generation [consulté le 04/05/2017]<br /> <br /> http://www.adilca.com/VITESSE_ET_COMPTEURS_DE_VITESSE.pdf [consulté le 27/04/2017]<br /> <br /> http://www.securite-routiere.gouv.fr/connaitre-les-regles/les-radars/historique [consulté le 09/05/2017]<br /> <br /> www.securite-routiere.gouv.fr/connaitre-les-regles/les-radars/ [consulté le 09/05/2017]<br /> <br /> https://en.wikipedia.org/wiki/Speedometer [consulté le 09/05/2017]<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> &lt;/div&gt;</div> Evariste.dannenmuller http://www.mesures.universite-paris-saclay.fr/index.php?title=Vitesse_d%27un_objet&diff=524 Vitesse d'un objet 2017-05-23T12:51:52Z <p>Evariste.dannenmuller : </p> <hr /> <div>&lt;div align=&quot;justify&quot;&gt;<br /> [[catégorie:Physique]]<br /> <br /> {{En bref| Dans la vie courante, on a souvent affaire à des valeurs de vitesse (vitesse d'un véhicule, vitesse du vent...), mais comment cette vitesse est-elle mesurée? Et qu'est-ce que la vitesse? La vitesse est la grandeur qui décrit le déplacement d’un objet en fonction du temps. Elle est exprimée en &lt;math&gt;m/s&lt;/math&gt; (mètres par seconde) dans le Système International. &lt;br&gt;<br /> Les instruments de mesure de la vitesse sont des '''cinémomètres'''. Certains utilisent un rayonnement électromagnétique (les radars) pour mesurer une vitesse, d'autres mesurent le nombre de tours de roues d'un véhicule pour calculer sa vitesse.}}<br /> <br /> Ici nous décrirons les différents types de cinémomètres en utilisant l’exemple des radars routiers et des compteurs de vitesse (ceux des voitures par exemple)<br /> <br /> == RADARS ==<br /> L’un des cas courants de mesure de vitesse est celui du radar routier, en effet, qui n’a jamais vu un panneau « contrôles radar fréquents ». Mais comment fonctionnent ces radars ? <br /> {{note| Le mot RADAR est un sigle anglais signifiant « RAdio Detection And Ranging » ce qui signifie détection et télémétrie par ondes radio.}} <br /> Il existe plusieurs types de radars routiers, du simple radar installé sur le bord de route, qui ne mesure la vitesse des véhicules que d’un côté de la route, au radar embarqué dans une voiture, capable de mesurer la vitesse de véhicules dans les deux sens, à l’arrêt ou en mouvement. Certains sont entièrement automatisés, et préviennent automatiquement les services d’ordre qu’une infraction a été commise. D’autres servent uniquement à mesurer la vitesse d’un véhicule. Tous ces radars reposent sur deux méthodes de détermination de la vitesse : la mesure utilisant l’effet Doppler et la mesure au laser.<br /> <br /> <br /> === L'effet Doppler ===<br /> <br /> [[File : Doppler_effect.gif|right|frame|Schématisation de l'effet Doppler : la fréquence augmente devant la source de l'onde (le point noir), et diminue derrière &lt;br&gt; Fait par Doleron (https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Doppler_Effect.gif) [consulté le 09/05/2017]]]<br /> Vous avez tous déjà ressenti l’effet Doppler. C’est le nom du phénomène par lequel le son émis par une source change quand elle s’approche ou s’éloigne de nous. Comme vous le savez, le son est une onde et chaque onde possède une fréquence donnée. Lors du déplacement d’une voiture, elle génère un son et se déplace en même temps, ce qui a pour effet de rapprocher les ondes sonores devant le véhicule, donc d’augmenter leur fréquence à l’avant de la source, et de les éloigner derrière, donc de diminuer leur fréquence à l’arrière de la source. Plus la fréquence d’un son est élevée, plus il est aigu. &lt;br&gt;<br /> Cet effet s’applique aussi aux ondes électromagnétiques, telles que la lumière ou les ondes radio. Il est beaucoup plus difficile à observer car la vitesse d'une voiture est extrêmement faible par rapport à celle d'une onde électromagnétique. Les radars, qui sont beaucoup plus sensibles que notre œil, peuvent détecter cet effet.<br /> Cet effet peut être défini de cette manière : L'effet Doppler, désigne le décalage de fréquence d'une onde (mécanique, acoustique, électromagnétique ou d'une autre nature) observé entre les mesures à l'émission et à la réception, lorsque la distance entre l'émetteur et le récepteur varie au cours du temps. Dans le cas d'un rayonnement électromagnétique, on parlera d'effet Doppler-Fizzeau. La formule suivante a pu être écrite pour cet l’effet, dans le cas où la source et l’observateur se déplacent sur le même axe : &lt;br&gt;<br /> <br /> &lt;math&gt; f = \frac{c-v}{c-v_{e}}.f_{e} &lt;/math&gt; &lt;br&gt;<br /> <br /> Avec f la fréquence reçue &lt;br&gt;<br /> c la vitesse de l’onde émise &lt;br&gt;<br /> v la vitesse de l’observateur &lt;br&gt;<br /> &lt;math&gt;v_{e}&lt;/math&gt; la vitesse de l’émetteur &lt;br&gt;<br /> &lt;math&gt;f_{e}&lt;/math&gt; la fréquence de l’onde émise &lt;br&gt;<br /> <br /> La plupart des radars actuellement en service utilisent cet effet : ils envoient une onde électromagnétique de fréquence connue, et réceptionnent une onde de fréquence différente. Cette différence permet de calculer la vitesse du véhicule : <br /> Dans le cas d’un radar fixe, l’observateur ne se déplace pas, donc &lt;math&gt;v_{e}&lt;/math&gt; = 0 (ici l’émetteur de l’onde est le radar, et pas le véhicule). On peut donc déterminer la vitesse en transformant la formule précédente : <br /> &lt;math&gt; v=\frac {c \Delta_{f} } {f} &lt;/math&gt;. &lt;br&gt; Avec &lt;math&gt; \Delta_{f} = \left| f_{e} – f \right| &lt;/math&gt; (Cela permet de considérer le décalage de fréquences, sans avoir de valeurs négative.)<br /> Cette formule est dans un cas idéal où le radar pourrait être placé en face de l’objet à observer… c’est-à-dire en plein dans sa trajectoire. Ceci n’est donc pas réalisable. Il faut introduire la notion d’angle d’observation, et le fait que l’onde fasse un aller-retour, pour trouver la « vraie » formule, qu’on peut écrire : &lt;br&gt;<br /> <br /> &lt;math&gt; v=\frac {c . \Delta_{f} } {2.f . \cos(\alpha)} &lt;/math&gt; &lt;br&gt; <br /> <br /> Avec &lt;math&gt;\alpha&lt;/math&gt; l'angle entre la trajectoire de la voiture et la trajectoire des ondes. Les radars fixes sont calibrés pour faire le calcul de vitesse avec un angle de 25° (à plus ou moins 0.5°). Cet angle est déterminant pour la mesure de la vitesse : si on augmente l'angle de 5°, la vitesse mesurée sera 4.5% inférieure à la vitesse réelle.<br /> <br /> Ce premier mode de calcul est celui utilisé par une grande partie des radars actuels, comme les radars fixes de contrôle.<br /> <br /> <br /> Comme tout objet de mesure, les radars ont des imprécisions dues au matériel utilisé (voir [[incertitudes de mesure|l'exemple de la règle]]). De plus, les conditions d’utilisation du radar (vent, présence d’autres véhicules, secousses pour un radar en mouvement …) augmentent cette imprécision. Dans le cas d’une contravention, l’incertitude est toujours utilisée à l’avantage du conducteur, c’est-à-dire qu’on considèrera que le radar a fait l’erreur maximum, et on retirera cette valeur à la vitesse mesurée.<br /> <br /> La marge d’erreur d’un radar dépend du type de radar employé. Les radars fixes ont une marge d’erreur égale à 5 km/h en dessous de 100 km/h, et de 5% au-dessus de 100 km/h (donc si on mesure la vitesse d’un véhicule à 118 km/h, on retiendra une vitesse de 112 km/h).<br /> <br /> Les radars embarqués sont beaucoup moins précis, et qu’ils soient utilisés en poste fixe ou dans un véhicule, leur marge d’erreur est de 10km/h en dessous des 100km/h, et de 10% au-dessus (ici si on mesure la vitesse d’un véhicule à 118mh/h, on retiendra une vitesse de 106km/h). Ils sont surtout utilisés pour repérer les grands excès de vitesse. Si ils sont utilisés en mouvement, ces radars doivent aussi prendre en compte leur propre vitesse lors du calcul.<br /> <br /> {{note| Les applications de l'effet Doppler ne si limitent pas à la mesure de vitesse par des radars. On peut retrouver cet effet en astronomie, où il permet de déterminer la vitesse d'un astre, et s'il s'approche ou s'éloigne de la Terre. L'effet Doppler est aussi utilisé en médecine, pour déterminer la vitesse du sang dans le corps d'un individu, ou sonder ses vaisseaux sanguins. Une dernière utilisation courante de l'effet Doppler est celle lors d'un sauvetage en mer : les bateaux de sauvetage sont équipés d'un système capable de déterminer la position d'une source d'ondes électromagnétiques (nommé radiogoniomètre), permettant ainsi de repérer les navires en danger.}}<br /> <br /> === La mesure laser ===<br /> Le principe d’un cinémomètre laser est le suivant : cet outil émet un premier laser infrarouge en direction de sa cible, qui va réfléchir une partie des rayons sur le cinémomètre. Un récepteur capte le rayon, et mesure le temps de trajet de ce dernier. Le cinémomètre calcule alors la distance à laquelle se trouve la cible en utilisant la formule &lt;br&gt; &lt;math&gt; d <br /> <br /> = \frac {v\times t}{2} &lt;/math&gt; &lt;br&gt;<br /> <br /> (La lumière ayant fait un aller-retour, la distance parcourue par le faisceau est le double de la distance entre le cinémomètre et sa cible).<br /> Plusieurs mesures de distance sont faites à intervalles de temps connus. Le cinémomètre peut alors calculer la vitesse de sa cible à partir des distances mesurées et de l’intervalle de temps connu avec la formule : &lt;br&gt; <br /> <br /> &lt;math&gt; v = \frac{\Delta_{d}}{t} &lt;/math&gt; &lt;br&gt;<br /> <br /> Avec &lt;math&gt;\Delta_{d}&lt;/math&gt; la différence de distance entre deux mesures (en valeur absolue). &lt;br&gt;<br /> Et &lt;math&gt; t &lt;/math&gt; le temps entre ces deux mesures.<br /> <br /> Pour les cinémomètres laser, on se placera de manière à avoir un angle de mesure le proche de 0°. Plus on s'éloigne de cette valeur d'angle, plus la vitesse mesurée sera faible par rapport à la vitesse réelle.<br /> <br /> Ils sont bien plus précis que leurs homologues à effet Doppler, leur marge d’erreur allant de 0.1 à 1 km/h. Ceci s’explique par la fréquence de l’onde émise (plus la fréquence est haute, plus la détection de variations est facile). Cependant, la plupart des radars laser actuellement utilisés ne peuvent pas prendre de photographies du véhicule observé, ce qui oblige les forces de l’ordre à arrêter les contrevenants sur place.<br /> <br /> == Les compteurs de vitesse ==<br /> <br /> Les compteurs de vitesse sont des cinémomètres embarqués dans les véhicules. Ceux d’une voiture fonctionnent en déterminant la vitesse du véhicule en fonction de la fréquence de rotation des roues. Il en existe deux types dont le fonctionnement diffère : <br /> <br /> Mécanique : L’aiguille d’un compteur de vitesse est retenue au 0 par un ressort. La rotation de la roue fait tourner un câble dans le compteur, ce qui lance la rotation d’un aimant placé en face d'une cloche métallique reliée à l'aiguille du compteur. La rotation de l'aimant va entraîner celle de la cloche, qui va alors déplacer l'aiguille. Plus les roues tournent vite, plus l'aimant tournera vite, et plus l'aiguille sera poussée par la cloche. Si on arrête de faire tourner l'aimant, le ressort présent sur l'aiguille vient la ramener au 0.<br /> <br /> Electronique : Le fonctionnement est proche de celui d’un compteur mécanique. La mesure est réalisée à l’aide d’un système d’un capteur placé en face des axes de transmission de la voiture, et d’un aimant placé sur ces axes. A chaque tour, l’aimant passe devant le capteur, perturbant son champ magnétique. La fréquence de ces perturbations permet de calculer la vitesse de rotation de l’axe, et au final la vitesse du véhicule.<br /> <br /> Ces deux systèmes sont étalonnés pour une circonférence de roues et une pression pneumatique données, si ces paramètres changent, la précision des compteurs diminue.<br /> <br /> <br /> == Bibliographie/Webographie ==<br /> <br /> http://www.securite-routiere.gouv.fr/connaitre-les-regles/les-radars/les-types-de-radars/radar-mobile-nouvelle-generation [consulté le 04/05/2017]<br /> <br /> http://www.adilca.com/VITESSE_ET_COMPTEURS_DE_VITESSE.pdf [consulté le 27/04/2017]<br /> <br /> http://www.securite-routiere.gouv.fr/connaitre-les-regles/les-radars/historique [consulté le 09/05/2017]<br /> <br /> www.securite-routiere.gouv.fr/connaitre-les-regles/les-radars/ [consulté le 09/05/2017]<br /> <br /> https://en.wikipedia.org/wiki/Speedometer [consulté le 09/05/2017]<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> &lt;/div&gt;</div> Evariste.dannenmuller http://www.mesures.universite-paris-saclay.fr/index.php?title=Vitesse_d%27un_objet&diff=523 Vitesse d'un objet 2017-05-17T09:33:20Z <p>Evariste.dannenmuller : </p> <hr /> <div>&lt;div align=&quot;justify&quot;&gt;<br /> [[catégorie:Physique]]<br /> <br /> {{En bref| Dans la vie courante, on a souvent affaire à des valeurs de vitesse (vitesse d'un véhicule, vitesse du vent...), mais comment cette vitesse est-elle mesurée? Et qu'est-ce que la vitesse? La vitesse est la grandeur qui décrit le déplacement d’un objet en fonction du temps. Elle est exprimée en &lt;math&gt;m/s&lt;/math&gt; (mètres par seconde) dans le Système International. &lt;br&gt;<br /> Les instruments de mesure de la vitesse sont des '''cinémomètres'''. Certains utilisent un rayonnement électromagnétique (les radars) pour mesurer une vitesse, d'autres mesurent le nombre de tours de roues d'un véhicule pour calculer sa vitesse.}}<br /> <br /> Ici nous décrirons les différents types de cinémomètres en utilisant l’exemple des radars routiers et des compteurs de vitesse (ceux des voitures par exemple)<br /> <br /> == RADARS ==<br /> L’un des cas courants de mesure de vitesse est celui du radar routier, en effet, qui n’a jamais vu un panneau « contrôles radar fréquents ». Mais comment fonctionnent ces radars ? <br /> {{note| Le mot RADAR est un sigle anglais signifiant « RAdio Detection And Ranging » ce qui signifie détection et télémétrie par ondes radio.}} <br /> Il existe plusieurs types de radars routiers, du simple radar installé sur le bord de route, qui ne mesure la vitesse des véhicules que d’un côté de la route, au radar embarqué dans une voiture, capable de mesurer la vitesse de véhicules dans les deux sens, à l’arrêt ou en mouvement. Certains sont entièrement automatisés, et préviennent automatiquement les services d’ordre qu’une infraction a été commise. D’autres servent uniquement à mesurer la vitesse d’un véhicule. Tous ces radars reposent sur deux méthodes de détermination de la vitesse : la mesure utilisant l’effet Doppler et la mesure au laser.<br /> <br /> <br /> === L'effet Doppler ===<br /> <br /> [[File : Doppler_effect.gif|right|frame|Schématisation de l'effet Doppler : la fréquence augmente devant la source de l'onde (le point noir), et diminue derrière &lt;br&gt; Fait par Doleron (https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Doppler_Effect.gif) [consulté le 09/05/2017]]]<br /> Vous avez tous déjà ressenti l’effet Doppler. C’est le nom du phénomène par lequel le son émis par une source change quand elle s’approche ou s’éloigne de nous. Comme vous le savez, le son est une onde et chaque onde possède une fréquence donnée. Lors du déplacement d’une voiture, elle génère un son et se déplace en même temps, ce qui a pour effet de rapprocher les ondes sonores devant le véhicule, donc d’augmenter leur fréquence à l’avant de la source, et de les éloigner derrière, donc de diminuer leur fréquence à l’arrière de la source. Plus la fréquence d’un son est élevée, plus il est aigu. &lt;br&gt;<br /> Cet effet s’applique aussi aux ondes électromagnétiques, telles que la lumière ou les ondes radio. Il est beaucoup plus difficile à observer car la vitesse d'une voiture est extrêmement faible par rapport à celle d'une onde électromagnétique. Les radars, qui sont beaucoup plus sensibles que notre œil, peuvent détecter cet effet.<br /> Cet effet peut être défini de cette manière : L'effet Doppler, désigne le décalage de fréquence d'une onde (mécanique, acoustique, électromagnétique ou d'une autre nature) observé entre les mesures à l'émission et à la réception, lorsque la distance entre l'émetteur et le récepteur varie au cours du temps. Dans le cas d'un rayonnement électromagnétique, on parlera d'effet Doppler-Fizzeau. La formule suivante a pu être écrite pour cet l’effet, dans le cas où la source et l’observateur se déplacent sur le même axe : &lt;br&gt;<br /> <br /> &lt;math&gt; f = \frac{c-v}{c-v_{e}}.f_{e} &lt;/math&gt; &lt;br&gt;<br /> <br /> Avec f la fréquence reçue &lt;br&gt;<br /> c la vitesse de l’onde émise &lt;br&gt;<br /> v la vitesse de l’observateur &lt;br&gt;<br /> &lt;math&gt;v_{e}&lt;/math&gt; la vitesse de l’émetteur &lt;br&gt;<br /> &lt;math&gt;f_{e}&lt;/math&gt; la fréquence de l’onde émise &lt;br&gt;<br /> <br /> La plupart des radars actuellement en service utilisent cet effet : ils envoient une onde électromagnétique de fréquence connue, et réceptionnent une onde de fréquence différente. Cette différence permet de calculer la vitesse du véhicule : <br /> Dans le cas d’un radar fixe, l’observateur ne se déplace pas, donc &lt;math&gt;v_{e}&lt;/math&gt; = 0 (ici l’émetteur de l’onde est le radar, et pas le véhicule). On peut donc déterminer la vitesse en transformant la formule précédente : <br /> &lt;math&gt; v=\frac {c \Delta_{f} } {f} &lt;/math&gt;. &lt;br&gt; Avec &lt;math&gt; \Delta_{f} = \left| f_{e} – f \right| &lt;/math&gt; (Cela permet de considérer le décalage de fréquences, sans avoir de valeurs négative.)<br /> Cette formule est dans un cas idéal où le radar pourrait être placé en face de l’objet à observer… c’est-à-dire en plein dans sa trajectoire. Ceci n’est donc pas réalisable. Il faut introduire la notion d’angle d’observation, et le fait que l’onde fasse un aller-retour, pour trouver la « vraie » formule, qu’on peut écrire : &lt;br&gt;<br /> <br /> &lt;math&gt; v=\frac {c . \Delta_{f} } {2.f . \cos(\alpha)} &lt;/math&gt; &lt;br&gt; <br /> <br /> Avec &lt;math&gt;\alpha&lt;/math&gt; l'angle entre la trajectoire de la voiture et la trajectoire des ondes. Les radars fixes sont calibrés pour faire le calcul de vitesse avec un angle de 25° (à plus ou moins 0.5°). Cet angle est déterminant pour la mesure de la vitesse : si on augmente l'angle de 5°, la vitesse mesurée sera 4.5% inférieure à la vitesse réelle.<br /> <br /> Ce premier mode de calcul est celui utilisé par une grande partie des radars actuels, comme les radars fixes de contrôle.<br /> <br /> <br /> Comme tout objet de mesure, les radars ont des imprécisions dues au matériel utilisé (voir [[incertitudes de mesure|l'exemple de la règle]]). De plus, les conditions d’utilisation du radar (vent, présence d’autres véhicules, secousses pour un radar en mouvement …) augmentent cette imprécision. Dans le cas d’une contravention, l’incertitude est toujours utilisée à l’avantage du conducteur, c’est-à-dire qu’on considèrera que le radar a fait l’erreur maximum, et on retirera cette valeur à la vitesse mesurée.<br /> <br /> La marge d’erreur d’un radar dépend du type de radar employé. Les radars fixes ont une marge d’erreur égale à 5 km/h en dessous de 100 km/h, et de 5% au-dessus de 100 km/h (donc si on mesure la vitesse d’un véhicule à 118 km/h, on retiendra une vitesse de 112 km/h).<br /> <br /> Les radars embarqués sont beaucoup moins précis, et qu’ils soient utilisés en poste fixe ou dans un véhicule, leur marge d’erreur est de 10km/h en dessous des 100km/h, et de 10% au-dessus (ici si on mesure la vitesse d’un véhicule à 118mh/h, on retiendra une vitesse de 106km/h). Ils sont surtout utilisés pour repérer les grands excès de vitesse. Si ils sont utilisés en mouvement, ces radars doivent aussi prendre en compte leur propre vitesse lors du calcul.<br /> <br /> {{note| Les applications de l'effet Doppler ne si limitent pas à la mesure de vitesse par des radars. On peut retrouver cet effet en astronomie, où il permet de déterminer la vitesse d'un astre, et s'il s'approche ou s'éloigne de la Terre. L'effet Doppler est aussi utilisé en médecine, pour déterminer la vitesse du sang dans le corps d'un individu, ou sonder ses vaisseaux sanguins. Une dernière utilisation courante de l'effet Doppler est celle lors d'un sauvetage en mer : les bateaux de sauvetage sont équipés d'un système capable de déterminer la position d'une source d'ondes électromagnétiques (nommé radiogoniomètre), permettant ainsi de repérer les navires en danger.}}<br /> <br /> === La mesure laser ===<br /> Le principe d’un cinémomètre laser est le suivant : cet outil émet un premier laser infrarouge en direction de sa cible, qui va réfléchir une partie des rayons sur le cinémomètre. Un récepteur capte le rayon, et mesure le temps de trajet de ce dernier. Le cinémomètre calcule alors la distance à laquelle se trouve la cible en utilisant la formule &lt;br&gt; &lt;math&gt; d <br /> <br /> = \frac {v\times t}{2} &lt;/math&gt; &lt;br&gt;<br /> <br /> (La lumière ayant fait un aller-retour, la distance parcourue par le faisceau est le double de la distance entre le cinémomètre et sa cible).<br /> Plusieurs mesures de distance sont faites à intervalles de temps connus. Le cinémomètre peut alors calculer la vitesse de sa cible à partir des distances mesurées et de l’intervalle de temps connu avec la formule : &lt;br&gt; <br /> <br /> &lt;math&gt; v = \frac{\Delta_{d}}{t} &lt;/math&gt; &lt;br&gt;<br /> <br /> Avec &lt;math&gt;\Delta_{d}&lt;/math&gt; la différence de distance entre deux mesures (en valeur absolue). &lt;br&gt;<br /> Et &lt;math&gt; t &lt;/math&gt; le temps entre ces deux mesures.<br /> <br /> Pour les cinémomètres laser, on se placera de manière à avoir un angle de mesure le proche de 0°. Plus on s'éloigne de cette valeur d'angle, plus la vitesse mesurée sera faible par rapport à la vitesse réelle.<br /> <br /> Ils sont bien plus précis que leurs homologues à effet Doppler, leur marge d’erreur allant de 0.1 à 1 km/h. Ceci s’explique par la fréquence de l’onde émise (plus la fréquence est haute, plus la détection de variations est facile). Cependant, la plupart des radars laser actuellement utilisés ne peuvent pas prendre de photographies du véhicule observé, ce qui oblige les forces de l’ordre à arrêter les contrevenants sur place.<br /> <br /> == Les compteurs de vitesse ==<br /> <br /> Les compteurs de vitesse sont des cinémomètres embarqués dans les véhicules. Ceux d’une voiture fonctionnent en déterminant la vitesse du véhicule en fonction de la fréquence de rotation des roues. Il en existe deux types dont le fonctionnement diffère.<br /> <br /> Mécanique : L’aiguille d’un compteur de vitesse est retenue au 0 par un ressort. La rotation de la roue fait tourner un câble dans le compteur, ce qui lance la rotation d’un aimant placé en face d'une cloche métallique reliée à l'aiguille du compteur. La rotation de l'aimant va entraîner celle de la cloche, qui va alors déplacer l'aiguille. Plus les roues tournent vite, plus l'aimant tournera vite, et plus l'aiguille sera poussée par la cloche. Si on arrête de faire tourner l'aimant, le ressort présent sur l'aiguille vient la ramener au 0.<br /> <br /> Electronique : Le fonctionnement est proche de celui d’un compteur mécanique. La mesure est réalisée à l’aide d’un système d’un capteur placé en face des axes de transmission de la voiture, et d’un aimant placé sur ces axes. A chaque tour, l’aimant passe devant le capteur, perturbant son champ magnétique. La fréquence de ces perturbations permet de calculer la vitesse de rotation de l’axe, et au final la vitesse du véhicule.<br /> <br /> Ces deux systèmes sont étalonnés pour une circonférence de roues et une pression pneumatique données, si ces paramètres changent, la précision des compteurs diminue.<br /> <br /> <br /> == Bibliographie/Webographie ==<br /> <br /> http://www.securite-routiere.gouv.fr/connaitre-les-regles/les-radars/les-types-de-radars/radar-mobile-nouvelle-generation [consulté le 04/05/2017]<br /> <br /> http://www.adilca.com/VITESSE_ET_COMPTEURS_DE_VITESSE.pdf [consulté le 27/04/2017]<br /> <br /> http://www.securite-routiere.gouv.fr/connaitre-les-regles/les-radars/historique [consulté le 09/05/2017]<br /> <br /> www.securite-routiere.gouv.fr/connaitre-les-regles/les-radars/ [consulté le 09/05/2017]<br /> <br /> https://en.wikipedia.org/wiki/Speedometer [consulté le 09/05/2017]<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> &lt;/div&gt;</div> Evariste.dannenmuller http://www.mesures.universite-paris-saclay.fr/index.php?title=Vitesse_d%27un_objet&diff=522 Vitesse d'un objet 2017-05-17T09:32:31Z <p>Evariste.dannenmuller : </p> <hr /> <div>&lt;div align=&quot;justify&quot;&gt;<br /> [[catégorie:Physique]]<br /> <br /> {{En bref| Dans la vie courante, on a souvent affaire à des valeurs de vitesse (vitesse d'un véhicule, vitesse du vent...), mais comment cette vitesse est-elle mesurée? Et qu'est-ce que la vitesse? La vitesse est la grandeur qui décrit le déplacement d’un objet en fonction du temps. Elle est exprimée en &lt;math&gt;m/s&lt;/math&gt; (mètres par seconde) dans le Système International. &lt;br&gt;<br /> Les instruments de mesure de la vitesse sont des '''cinémomètres'''. Certains utilisent un rayonnement électromagnétique (les radars) pour mesurer une vitesse, d'autres mesurent le nombre de tours de roues d'un véhicule pour calculer sa vitesse.}}<br /> <br /> Ici nous décrirons les différents types de cinémomètres en utilisant l’exemple des radars routiers et des compteurs de vitesse (ceux des voitures par exemple)<br /> <br /> == RADARS ==<br /> L’un des cas courants de mesure de vitesse est celui du radar routier, en effet, qui n’a jamais vu un panneau « contrôles radar fréquents ». Mais comment fonctionnent ces radars ? <br /> {{note| Le mot RADAR est un sigle anglais signifiant « RAdio Detection And Ranging » ce qui signifie détection et télémétrie par ondes radio.}} <br /> Il existe plusieurs types de radars routiers, du simple radar installé sur le bord de route, qui ne mesure la vitesse des véhicules que d’un côté de la route, au radar embarqué dans une voiture, capable de mesurer la vitesse de véhicules dans les deux sens, à l’arrêt ou en mouvement. Certains sont entièrement automatisés, et préviennent automatiquement les services d’ordre qu’une infraction a été commise. D’autres servent uniquement à mesurer la vitesse d’un véhicule. Tous ces radars reposent sur deux méthodes de détermination de la vitesse : la mesure utilisant l’effet Doppler et la mesure au laser.<br /> <br /> <br /> === L'effet Doppler ===<br /> <br /> [[File : Doppler_effect.gif|right|frame|Schématisation de l'effet Doppler : la fréquence augmente devant la source de l'onde (le point noir), et diminue derrière &lt;br&gt; Fait par Doleron (https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Doppler_Effect.gif) [consulté le 09/05/2017]]]<br /> Vous avez tous déjà ressenti l’effet Doppler. C’est le nom du phénomène par lequel le son émis par une source change quand elle s’approche ou s’éloigne de nous. Comme vous le savez, le son est une onde et chaque onde possède une fréquence donnée. Lors du déplacement d’une voiture, elle génère un son et se déplace en même temps, ce qui a pour effet de rapprocher les ondes sonores devant le véhicule, donc d’augmenter leur fréquence à l’avant de la source, et de les éloigner derrière, donc de diminuer leur fréquence à l’arrière de la source. Plus la fréquence d’un son est élevée, plus il est aigu. &lt;br&gt;<br /> Cet effet s’applique aussi aux ondes électromagnétiques, telles que la lumière ou les ondes radio. Il est beaucoup plus difficile à observer car la vitesse d'une voiture est extrêmement faible par rapport à celle d'une onde électromagnétique. Les radars, qui sont beaucoup plus sensibles que notre œil, peuvent détecter cet effet.<br /> Cet effet peut être défini de cette manière : L'effet Doppler, désigne le décalage de fréquence d'une onde (mécanique, acoustique, électromagnétique ou d'une autre nature) observé entre les mesures à l'émission et à la réception, lorsque la distance entre l'émetteur et le récepteur varie au cours du temps. Dans le cas d'un rayonnement électromagnétique, on parlera d'effet Doppler-Fizzeau. La formule suivante a pu être écrite pour cet l’effet, dans le cas où la source et l’observateur se déplacent sur le même axe : &lt;br&gt;<br /> <br /> &lt;math&gt; f = \frac{c-v}{c-v_{e}}.f_{e} &lt;/math&gt; &lt;br&gt;<br /> <br /> Avec f la fréquence reçue &lt;br&gt;<br /> c la vitesse de l’onde émise &lt;br&gt;<br /> v la vitesse de l’observateur &lt;br&gt;<br /> &lt;math&gt;v_{e}&lt;/math&gt; la vitesse de l’émetteur &lt;br&gt;<br /> &lt;math&gt;f_{e}&lt;/math&gt; la fréquence de l’onde émise &lt;br&gt;<br /> <br /> La plupart des radars actuellement en service utilisent cet effet : ils envoient une onde électromagnétique de fréquence connue, et réceptionnent une onde de fréquence différente. Cette différence permet de calculer la vitesse du véhicule : <br /> Dans le cas d’un radar fixe, l’observateur ne se déplace pas, donc &lt;math&gt;v_{e}&lt;/math&gt; = 0 (ici l’émetteur de l’onde est le radar, et pas le véhicule). On peut donc déterminer la vitesse en transformant la formule précédente : <br /> &lt;math&gt; v=\frac {c \Delta_{f} } {f} &lt;/math&gt;. &lt;br&gt; Avec &lt;math&gt; \Delta_{f} = \left| f_{e} – f \right| &lt;/math&gt; (Cela permet de considérer le décalage de fréquences, sans avoir de valeurs négative.)<br /> Cette formule est dans un cas idéal où le radar pourrait être placé en face de l’objet à observer… c’est-à-dire en plein dans sa trajectoire. Ceci n’est donc pas réalisable. Il faut introduire la notion d’angle d’observation, et le fait que l’onde fasse un aller-retour, pour trouver la « vraie » formule, qu’on peut écrire : &lt;br&gt;<br /> <br /> &lt;math&gt; v=\frac {c . \Delta_{f} } {2.f . \cos(\alpha)} &lt;/math&gt; &lt;br&gt; <br /> <br /> Avec &lt;math&gt;\alpha&lt;/math&gt; l'angle entre la trajectoire de la voiture et la trajectoire des ondes. Les radars fixes sont calibrés pour faire le calcul de vitesse avec un angle de 25° (à plus ou moins 0.5°). Cet angle est déterminant pour la mesure de la vitesse : si on augmente l'angle de 5°, la vitesse mesurée sera 4.5% inférieure à la vitesse réelle.<br /> <br /> Ce premier mode de calcul est celui utilisé par une grande partie des radars actuels, comme les radars fixes de contrôle.<br /> <br /> <br /> Comme tout objet de mesure, les radars ont des imprécisions dues au matériel utilisé (voir [[incertitudes de mesure|l'exemple de la règle]]). De plus, les conditions d’utilisation du radar (vent, présence d’autres véhicules, secousses pour un radar en mouvement …) augmentent cette imprécision. Dans le cas d’une contravention, l’incertitude est toujours utilisée à l’avantage du conducteur, c’est-à-dire qu’on considèrera que le radar a fait l’erreur maximum, et on retirera cette valeur à la vitesse mesurée.<br /> <br /> La marge d’erreur d’un radar dépend du type de radar employé. Les radars fixes ont une marge d’erreur égale à 5 km/h en dessous de 100 km/h, et de 5% au-dessus de 100 km/h (donc si on mesure la vitesse d’un véhicule à 118 km/h, on retiendra une vitesse de 112 km/h).<br /> <br /> Les radars embarqués sont beaucoup moins précis, et qu’ils soient utilisés en poste fixe ou dans un véhicule, leur marge d’erreur est de 10km/h en dessous des 100km/h, et de 10% au-dessus (ici si on mesure la vitesse d’un véhicule à 118mh/h, on retiendra une vitesse de 106km/h). Ils sont surtout utilisés pour repérer les grands excès de vitesse. Si ils sont utilisés en mouvement, ces radars doivent aussi prendre en compte leur propre vitesse lors du calcul.<br /> <br /> {{note| Les applications de l'effet Doppler ne si limitent pas à la mesure de vitesse par des radars. On peut retrouver cet effet en astronomie, où il permet de déterminer la vitesse d'un astre, et s'il s'approche ou s'éloigne de la Terre. L'effet Doppler est aussi utilisé en médecine, pour déterminer la vitesse du sang dans le corps d'un individu, ou sonder ses vaisseaux sanguins. Une dernière utilisation courante de l'effet Doppler est celle lors d'un sauvetage en mer : les bateaux de sauvetage sont équipés d'un système capable de déterminer la position d'une source d'ondes électromagnétiques, permettant ainsi de repérer les navires en danger.}}<br /> <br /> === La mesure laser ===<br /> Le principe d’un cinémomètre laser est le suivant : cet outil émet un premier laser infrarouge en direction de sa cible, qui va réfléchir une partie des rayons sur le cinémomètre. Un récepteur capte le rayon, et mesure le temps de trajet de ce dernier. Le cinémomètre calcule alors la distance à laquelle se trouve la cible en utilisant la formule &lt;br&gt; &lt;math&gt; d <br /> <br /> = \frac {v\times t}{2} &lt;/math&gt; &lt;br&gt;<br /> <br /> (La lumière ayant fait un aller-retour, la distance parcourue par le faisceau est le double de la distance entre le cinémomètre et sa cible).<br /> Plusieurs mesures de distance sont faites à intervalles de temps connus. Le cinémomètre peut alors calculer la vitesse de sa cible à partir des distances mesurées et de l’intervalle de temps connu avec la formule : &lt;br&gt; <br /> <br /> &lt;math&gt; v = \frac{\Delta_{d}}{t} &lt;/math&gt; &lt;br&gt;<br /> <br /> Avec &lt;math&gt;\Delta_{d}&lt;/math&gt; la différence de distance entre deux mesures (en valeur absolue). &lt;br&gt;<br /> Et &lt;math&gt; t &lt;/math&gt; le temps entre ces deux mesures.<br /> <br /> Pour les cinémomètres laser, on se placera de manière à avoir un angle de mesure le proche de 0°. Plus on s'éloigne de cette valeur d'angle, plus la vitesse mesurée sera faible par rapport à la vitesse réelle.<br /> <br /> Ils sont bien plus précis que leurs homologues à effet Doppler, leur marge d’erreur allant de 0.1 à 1 km/h. Ceci s’explique par la fréquence de l’onde émise (plus la fréquence est haute, plus la détection de variations est facile). Cependant, la plupart des radars laser actuellement utilisés ne peuvent pas prendre de photographies du véhicule observé, ce qui oblige les forces de l’ordre à arrêter les contrevenants sur place.<br /> <br /> == Les compteurs de vitesse ==<br /> <br /> Les compteurs de vitesse sont des cinémomètres embarqués dans les véhicules. Ceux d’une voiture fonctionnent en déterminant la vitesse du véhicule en fonction de la fréquence de rotation des roues. Il en existe deux types dont le fonctionnement diffère.<br /> <br /> Mécanique : L’aiguille d’un compteur de vitesse est retenue au 0 par un ressort. La rotation de la roue fait tourner un câble dans le compteur, ce qui lance la rotation d’un aimant placé en face d'une cloche métallique reliée à l'aiguille du compteur. La rotation de l'aimant va entraîner celle de la cloche, qui va alors déplacer l'aiguille. Plus les roues tournent vite, plus l'aimant tournera vite, et plus l'aiguille sera poussée par la cloche. Si on arrête de faire tourner l'aimant, le ressort présent sur l'aiguille vient la ramener au 0.<br /> <br /> Electronique : Le fonctionnement est proche de celui d’un compteur mécanique. La mesure est réalisée à l’aide d’un système d’un capteur placé en face des axes de transmission de la voiture, et d’un aimant placé sur ces axes. A chaque tour, l’aimant passe devant le capteur, perturbant son champ magnétique. La fréquence de ces perturbations permet de calculer la vitesse de rotation de l’axe, et au final la vitesse du véhicule.<br /> <br /> Ces deux systèmes sont étalonnés pour une circonférence de roues et une pression pneumatique données, si ces paramètres changent, la précision des compteurs diminue.<br /> <br /> <br /> == Bibliographie/Webographie ==<br /> <br /> http://www.securite-routiere.gouv.fr/connaitre-les-regles/les-radars/les-types-de-radars/radar-mobile-nouvelle-generation [consulté le 04/05/2017]<br /> <br /> http://www.adilca.com/VITESSE_ET_COMPTEURS_DE_VITESSE.pdf [consulté le 27/04/2017]<br /> <br /> http://www.securite-routiere.gouv.fr/connaitre-les-regles/les-radars/historique [consulté le 09/05/2017]<br /> <br /> www.securite-routiere.gouv.fr/connaitre-les-regles/les-radars/ [consulté le 09/05/2017]<br /> <br /> https://en.wikipedia.org/wiki/Speedometer [consulté le 09/05/2017]<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> &lt;/div&gt;</div> Evariste.dannenmuller http://www.mesures.universite-paris-saclay.fr/index.php?title=Vitesse_d%27un_objet&diff=521 Vitesse d'un objet 2017-05-17T09:24:46Z <p>Evariste.dannenmuller : </p> <hr /> <div>&lt;div align=&quot;justify&quot;&gt;<br /> [[catégorie:Physique]]<br /> <br /> {{En bref| Dans la vie courante, on a souvent affaire à des valeurs de vitesse (vitesse d'un véhicule, vitesse du vent...), mais comment cette vitesse est-elle mesurée? Et qu'est-ce que la vitesse? La vitesse est la grandeur qui décrit le déplacement d’un objet en fonction du temps. Elle est exprimée en &lt;math&gt;m/s&lt;/math&gt; (mètres par seconde) dans le Système International. &lt;br&gt;<br /> Les instruments de mesure de la vitesse sont des '''cinémomètres'''. Certains utilisent un rayonnement électromagnétique (les radars) pour mesurer une vitesse, d'autres mesurent le nombre de tours de roues d'un véhicule pour calculer sa vitesse.}}<br /> <br /> Ici nous décrirons les différents types de cinémomètres en utilisant l’exemple des radars routiers et des compteurs de vitesse (ceux des voitures par exemple)<br /> <br /> == RADARS ==<br /> L’un des cas courants de mesure de vitesse est celui du radar routier, en effet, qui n’a jamais vu un panneau « contrôles radar fréquents ». Mais comment fonctionnent ces radars ? <br /> {{note| Le mot RADAR est un sigle anglais signifiant « RAdio Detection And Ranging » ce qui signifie détection et télémétrie par ondes radio.}} <br /> Il existe plusieurs types de radars routiers, du simple radar installé sur le bord de route, qui ne mesure la vitesse des véhicules que d’un côté de la route, au radar embarqué dans une voiture, capable de mesurer la vitesse de véhicules dans les deux sens, à l’arrêt ou en mouvement. Certains sont entièrement automatisés, et préviennent automatiquement les services d’ordre qu’une infraction a été commise. D’autres servent uniquement à mesurer la vitesse d’un véhicule. Tous ces radars reposent sur deux méthodes de détermination de la vitesse : la mesure utilisant l’effet Doppler et la mesure au laser.<br /> <br /> <br /> === L'effet Doppler ===<br /> <br /> [[File : Doppler_effect.gif|right|frame|Schématisation de l'effet Doppler : la fréquence augmente devant la source de l'onde (le point noir), et diminue derrière &lt;br&gt; Fait par Doleron (https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Doppler_Effect.gif) [consulté le 09/05/2017]]]<br /> Vous avez tous déjà ressenti l’effet Doppler. C’est le nom du phénomène par lequel le son émis par une source change quand elle s’approche ou s’éloigne de nous. Comme vous le savez, le son est une onde et chaque onde possède une fréquence donnée. Lors du déplacement d’une voiture, elle génère un son et se déplace en même temps, ce qui a pour effet de rapprocher les ondes sonores devant le véhicule, donc d’augmenter leur fréquence à l’avant de la source, et de les éloigner derrière, donc de diminuer leur fréquence à l’arrière de la source. Plus la fréquence d’un son est élevée, plus il est aigu. &lt;br&gt;<br /> Cet effet s’applique aussi aux ondes électromagnétiques, telles que la lumière ou les ondes radio. Il est beaucoup plus difficile à observer car la vitesse d'une voiture est extrêmement faible par rapport à celle d'une onde électromagnétique. Les radars, qui sont beaucoup plus sensibles que notre œil, peuvent détecter cet effet.<br /> Cet effet peut être défini de cette manière : L'effet Doppler, désigne le décalage de fréquence d'une onde (mécanique, acoustique, électromagnétique ou d'une autre nature) observé entre les mesures à l'émission et à la réception, lorsque la distance entre l'émetteur et le récepteur varie au cours du temps. Dans le cas d'un rayonnement électromagnétique, on parlera d'effet Doppler-Fizzeau. La formule suivante a pu être écrite pour cet l’effet, dans le cas où la source et l’observateur se déplacent sur le même axe : &lt;br&gt;<br /> <br /> &lt;math&gt; f = \frac{c-v}{c-v_{e}}.f_{e} &lt;/math&gt; &lt;br&gt;<br /> <br /> Avec f la fréquence reçue &lt;br&gt;<br /> c la vitesse de l’onde émise &lt;br&gt;<br /> v la vitesse de l’observateur &lt;br&gt;<br /> &lt;math&gt;v_{e}&lt;/math&gt; la vitesse de l’émetteur &lt;br&gt;<br /> &lt;math&gt;f_{e}&lt;/math&gt; la fréquence de l’onde émise &lt;br&gt;<br /> <br /> La plupart des radars actuellement en service utilisent cet effet : ils envoient une onde électromagnétique de fréquence connue, et réceptionnent une onde de fréquence différente. Cette différence permet de calculer la vitesse du véhicule : <br /> Dans le cas d’un radar fixe, l’observateur ne se déplace pas, donc &lt;math&gt;v_{e}&lt;/math&gt; = 0 (ici l’émetteur de l’onde est le radar, et pas le véhicule). On peut donc déterminer la vitesse en transformant la formule précédente : <br /> &lt;math&gt; v=\frac {c \Delta_{f} } {f} &lt;/math&gt;. &lt;br&gt; Avec &lt;math&gt; \Delta_{f} = \left| f_{e} – f \right| &lt;/math&gt; (Cela permet de considérer le décalage de fréquences, sans avoir de valeurs négative.)<br /> Cette formule est dans un cas idéal où le radar pourrait être placé en face de l’objet à observer… c’est-à-dire en plein dans sa trajectoire. Ceci n’est donc pas réalisable. Il faut introduire la notion d’angle d’observation, et le fait que l’onde fasse un aller-retour, pour trouver la « vraie » formule, qu’on peut écrire : &lt;br&gt;<br /> <br /> &lt;math&gt; v=\frac {c . \Delta_{f} } {2.f . \cos(\alpha)} &lt;/math&gt; &lt;br&gt; <br /> <br /> Avec &lt;math&gt;\alpha&lt;/math&gt; l'angle entre la trajectoire de la voiture et la trajectoire des ondes. Les radars fixes sont calibrés pour faire le calcul de vitesse avec un angle de 25° (à plus ou moins 0.5°). Cet angle est déterminant pour la mesure de la vitesse : si on augmente l'angle de 5°, la vitesse mesurée sera 4.5% inférieure à la vitesse réelle.<br /> <br /> Ce premier mode de calcul est celui utilisé par une grande partie des radars actuels, comme les radars fixes de contrôle.<br /> <br /> <br /> Comme tout objet de mesure, les radars ont des imprécisions dues au matériel utilisé (voir [[incertitudes de mesure|l'exemple de la règle]]). De plus, les conditions d’utilisation du radar (vent, présence d’autres véhicules, secousses pour un radar en mouvement …) augmentent cette imprécision. Dans le cas d’une contravention, l’incertitude est toujours utilisée à l’avantage du conducteur, c’est-à-dire qu’on considèrera que le radar a fait l’erreur maximum, et on retirera cette valeur à la vitesse mesurée.<br /> <br /> La marge d’erreur d’un radar dépend du type de radar employé. Les radars fixes ont une marge d’erreur égale à 5 km/h en dessous de 100 km/h, et de 5% au-dessus de 100 km/h (donc si on mesure la vitesse d’un véhicule à 118 km/h, on retiendra une vitesse de 112 km/h).<br /> <br /> Les radars embarqués sont beaucoup moins précis, et qu’ils soient utilisés en poste fixe ou dans un véhicule, leur marge d’erreur est de 10km/h en dessous des 100km/h, et de 10% au-dessus (ici si on mesure la vitesse d’un véhicule à 118mh/h, on retiendra une vitesse de 106km/h). Ils sont surtout utilisés pour repérer les grands excès de vitesse. Si ils sont utilisés en mouvement, ces radars doivent aussi prendre en compte leur propre vitesse lors du calcul.<br /> <br /> === La mesure laser ===<br /> Le principe d’un cinémomètre laser est le suivant : cet outil émet un premier laser infrarouge en direction de sa cible, qui va réfléchir une partie des rayons sur le cinémomètre. Un récepteur capte le rayon, et mesure le temps de trajet de ce dernier. Le cinémomètre calcule alors la distance à laquelle se trouve la cible en utilisant la formule &lt;br&gt; &lt;math&gt; d <br /> <br /> = \frac {v\times t}{2} &lt;/math&gt; &lt;br&gt;<br /> <br /> (La lumière ayant fait un aller-retour, la distance parcourue par le faisceau est le double de la distance entre le cinémomètre et sa cible).<br /> Plusieurs mesures de distance sont faites à intervalles de temps connus. Le cinémomètre peut alors calculer la vitesse de sa cible à partir des distances mesurées et de l’intervalle de temps connu avec la formule : &lt;br&gt; <br /> <br /> &lt;math&gt; v = \frac{\Delta_{d}}{t} &lt;/math&gt; &lt;br&gt;<br /> <br /> Avec &lt;math&gt;\Delta_{d}&lt;/math&gt; la différence de distance entre deux mesures (en valeur absolue). &lt;br&gt;<br /> Et &lt;math&gt; t &lt;/math&gt; le temps entre ces deux mesures.<br /> <br /> Pour les cinémomètres laser, on se placera de manière à avoir un angle de mesure le proche de 0°. Plus on s'éloigne de cette valeur d'angle, plus la vitesse mesurée sera faible par rapport à la vitesse réelle.<br /> <br /> Ils sont bien plus précis que leurs homologues à effet Doppler, leur marge d’erreur allant de 0.1 à 1 km/h. Ceci s’explique par la fréquence de l’onde émise (plus la fréquence est haute, plus la détection de variations est facile). Cependant, la plupart des radars laser actuellement utilisés ne peuvent pas prendre de photographies du véhicule observé, ce qui oblige les forces de l’ordre à arrêter les contrevenants sur place.<br /> <br /> == Les compteurs de vitesse ==<br /> <br /> Les compteurs de vitesse sont des cinémomètres embarqués dans les véhicules. Ceux d’une voiture fonctionnent en déterminant la vitesse du véhicule en fonction de la fréquence de rotation des roues. Il en existe deux types dont le fonctionnement diffère.<br /> <br /> Mécanique : L’aiguille d’un compteur de vitesse est retenue au 0 par un ressort. La rotation de la roue fait tourner un câble dans le compteur, ce qui lance la rotation d’un aimant placé en face d'une cloche métallique reliée à l'aiguille du compteur. La rotation de l'aimant va entraîner celle de la cloche, qui va alors déplacer l'aiguille. Plus les roues tournent vite, plus l'aimant tournera vite, et plus l'aiguille sera poussée par la cloche. Si on arrête de faire tourner l'aimant, le ressort présent sur l'aiguille vient la ramener au 0.<br /> <br /> Electronique : Le fonctionnement est proche de celui d’un compteur mécanique. La mesure est réalisée à l’aide d’un système d’un capteur placé en face des axes de transmission de la voiture, et d’un aimant placé sur ces axes. A chaque tour, l’aimant passe devant le capteur, perturbant son champ magnétique. La fréquence de ces perturbations permet de calculer la vitesse de rotation de l’axe, et au final la vitesse du véhicule.<br /> <br /> Ces deux systèmes sont étalonnés pour une circonférence de roues et une pression pneumatique données, si ces paramètres changent, la précision des compteurs diminue.<br /> <br /> <br /> == Bibliographie/Webographie ==<br /> <br /> http://www.securite-routiere.gouv.fr/connaitre-les-regles/les-radars/les-types-de-radars/radar-mobile-nouvelle-generation [consulté le 04/05/2017]<br /> <br /> http://www.adilca.com/VITESSE_ET_COMPTEURS_DE_VITESSE.pdf [consulté le 27/04/2017]<br /> <br /> http://www.securite-routiere.gouv.fr/connaitre-les-regles/les-radars/historique [consulté le 09/05/2017]<br /> <br /> www.securite-routiere.gouv.fr/connaitre-les-regles/les-radars/ [consulté le 09/05/2017]<br /> <br /> https://en.wikipedia.org/wiki/Speedometer [consulté le 09/05/2017]<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> &lt;/div&gt;</div> Evariste.dannenmuller http://www.mesures.universite-paris-saclay.fr/index.php?title=Vitesse_d%27un_objet&diff=520 Vitesse d'un objet 2017-05-16T15:14:16Z <p>Evariste.dannenmuller : </p> <hr /> <div>&lt;div align=&quot;justify&quot;&gt;<br /> [[catégorie:Physique]]<br /> <br /> {{En bref| Dans la vie courante, on a souvent affaire à des valeurs de vitesse (vitesse d'un véhicule, vitesse du vent...), mais comment cette vitesse est-elle mesurée? Et qu'est-ce que la vitesse? La vitesse est la grandeur qui décrit le déplacement d’un objet en fonction du temps. Elle est exprimée en &lt;math&gt;m/s&lt;/math&gt; (mètres par seconde) dans le Système International. &lt;br&gt;<br /> Les instruments de mesure de la vitesse sont des '''cinémomètres'''. Certains utilisent un rayonnement électromagnétique (les radars) pour mesurer une vitesse, d'autres mesurent le nombre de tours de roues d'un véhicule pour calculer sa vitesse.}}<br /> <br /> Ici nous décrirons les différents types de cinémomètres en utilisant l’exemple des radars routiers et des compteurs de vitesse (ceux des voitures par exemple)<br /> <br /> == RADARS ==<br /> L’un des cas courants de mesure de vitesse est celui du radar routier, en effet, qui n’a jamais vu un panneau « contrôles radar fréquents ». Mais comment fonctionnent ces radars ? <br /> {{note| Le mot RADAR est un sigle anglais signifiant « RAdio Detection And Ranging » ce qui signifie détection et télémétrie par ondes radio.}} <br /> Il existe plusieurs types de radars routiers, du simple radar installé sur le bord de route, qui ne mesure la vitesse des véhicules que d’un côté de la route, au radar embarqué dans une voiture, capable de mesurer la vitesse de véhicules dans les deux sens, à l’arrêt ou en mouvement. Certains sont entièrement automatisés, et préviennent automatiquement les services d’ordre qu’une infraction a été commise. D’autres servent uniquement à mesurer la vitesse d’un véhicule. Tous ces radars reposent sur deux méthodes de détermination de la vitesse : la mesure utilisant l’effet Doppler et la mesure au laser.<br /> <br /> <br /> === L'effet Doppler ===<br /> <br /> [[File : Doppler_effect.gif|right|frame|Schématisation de l'effet Doppler : la fréquence augmente devant la source de l'onde (le point noir), et diminue derrière &lt;br&gt; Fait par Doleron (https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Doppler_Effect.gif) [consulté le 09/05/2017]]]<br /> Vous avez tous déjà ressenti l’effet Doppler. C’est le nom du phénomène par lequel le son émis par une source change quand elle s’approche ou s’éloigne de nous. Comme vous le savez, le son est une onde et chaque onde possède une fréquence donnée. Lors du déplacement d’une voiture, elle génère un son et se déplace en même temps, ce qui a pour effet de rapprocher les ondes sonores devant le véhicule, donc d’augmenter leur fréquence à l’avant de la source, et de les éloigner derrière, donc de diminuer leur fréquence à l’arrière de la source. Plus la fréquence d’un son est élevée, plus il est aigu. &lt;br&gt;<br /> Cet effet s’applique aussi aux ondes électromagnétiques, telles que la lumière ou les ondes radio. Il est beaucoup plus difficile à observer car la vitesse d'une voiture est extrêmement faible par rapport à celle d'une onde électromagnétique. Les radars, qui sont beaucoup plus sensibles que notre œil, peuvent détecter cet effet.<br /> Cet effet peut être défini de cette manière : L'effet Doppler, désigne le décalage de fréquence d'une onde (mécanique, acoustique, électromagnétique ou d'une autre nature) observé entre les mesures à l'émission et à la réception, lorsque la distance entre l'émetteur et le récepteur varie au cours du temps. Dans le cas d'un rayonnement électromagnétique, on parlera d'effet Doppler-Fizzeau. La formule suivante a pu être écrite pour cet l’effet, dans le cas où la source et l’observateur se déplacent sur le même axe : &lt;br&gt;<br /> <br /> &lt;math&gt; f = \frac{c-v}{c-v_{e}}.f_{e} &lt;/math&gt; &lt;br&gt;<br /> <br /> Avec f la fréquence reçue &lt;br&gt;<br /> c la vitesse de l’onde émise &lt;br&gt;<br /> v la vitesse de l’observateur &lt;br&gt;<br /> &lt;math&gt;v_{e}&lt;/math&gt; la vitesse de l’émetteur &lt;br&gt;<br /> &lt;math&gt;f_{e}&lt;/math&gt; la fréquence de l’onde émise &lt;br&gt;<br /> <br /> La plupart des radars actuellement en service utilisent cet effet : ils envoient une onde électromagnétique de fréquence connue, et réceptionnent une onde de fréquence différente. Cette différence permet de calculer la vitesse du véhicule : <br /> Dans le cas d’un radar fixe, l’observateur ne se déplace pas, donc &lt;math&gt;v_{e}&lt;/math&gt; = 0 (ici l’émetteur de l’onde est le radar, et pas le véhicule). On peut donc déterminer la vitesse en transformant la formule précédente : <br /> &lt;math&gt; v=\frac {c \Delta_{f} } {c} .f_{e}&lt;/math&gt;. &lt;br&gt; Avec &lt;math&gt; \Delta_{f} = \left| f_{e} – f \right| &lt;/math&gt; (Cela permet de considérer le décalage de fréquences, sans avoir de valeurs négative.)<br /> Cette formule est dans un cas idéal où le radar pourrait être placé en face de l’objet à observer… c’est-à-dire en plein dans sa trajectoire. Ceci n’est donc pas réalisable. Il faut introduire la notion d’angle d’observation, et le fait que l’onde fasse un aller-retour, pour trouver la « vraie » formule, qu’on peut écrire : &lt;br&gt;<br /> <br /> &lt;math&gt; v=\frac {c . \Delta_{f} } {2.f . \cos(\alpha)} .f_{e}&lt;/math&gt;. &lt;br&gt; <br /> <br /> Avec &lt;math&gt;\alpha&lt;/math&gt; l'angle entre la trajectoire de la voiture et la trajectoire des ondes. Les radars fixes sont calibrés pour faire le calcul de vitesse avec un angle de 25° (à plus ou moins 0.5°). Cet angle est déterminant pour la mesure de la vitesse : si on augmente l'angle de 5°, la vitesse mesurée sera 4.5% inférieure à la vitesse réelle.<br /> <br /> Ce premier mode de calcul est celui utilisé par une grande partie des radars actuels, comme les radars fixes de contrôle.<br /> <br /> <br /> Comme tout objet de mesure, les radars ont des imprécisions dues au matériel utilisé (voir [[incertitudes de mesure|l'exemple de la règle]]). De plus, les conditions d’utilisation du radar (vent, présence d’autres véhicules, secousses pour un radar en mouvement …) augmentent cette imprécision. Dans le cas d’une contravention, l’incertitude est toujours utilisée à l’avantage du conducteur, c’est-à-dire qu’on considèrera que le radar a fait l’erreur maximum, et on retirera cette valeur à la vitesse mesurée.<br /> <br /> La marge d’erreur d’un radar dépend du type de radar employé. Les radars fixes ont une marge d’erreur égale à 5 km/h en dessous de 100 km/h, et de 5% au-dessus de 100 km/h (donc si on mesure la vitesse d’un véhicule à 118 km/h, on retiendra une vitesse de 112 km/h).<br /> <br /> Les radars embarqués sont beaucoup moins précis, et qu’ils soient utilisés en poste fixe ou dans un véhicule, leur marge d’erreur est de 10km/h en dessous des 100km/h, et de 10% au-dessus (ici si on mesure la vitesse d’un véhicule à 118mh/h, on retiendra une vitesse de 106km/h). Ils sont surtout utilisés pour repérer les grands excès de vitesse. Si ils sont utilisés en mouvement, ces radars doivent aussi prendre en compte leur propre vitesse lors du calcul.<br /> <br /> === La mesure laser ===<br /> Le principe d’un cinémomètre laser est le suivant : cet outil émet un premier laser infrarouge en direction de sa cible, qui va réfléchir une partie des rayons sur le cinémomètre. Un récepteur capte le rayon, et mesure le temps de trajet de ce dernier. Le cinémomètre calcule alors la distance à laquelle se trouve la cible en utilisant la formule &lt;br&gt; &lt;math&gt; d <br /> <br /> = \frac {v\times t}{2} &lt;/math&gt; &lt;br&gt;<br /> <br /> (La lumière ayant fait un aller-retour, la distance parcourue par le faisceau est le double de la distance entre le cinémomètre et sa cible).<br /> Plusieurs mesures de distance sont faites à intervalles de temps connus. Le cinémomètre peut alors calculer la vitesse de sa cible à partir des distances mesurées et de l’intervalle de temps connu avec la formule : &lt;br&gt; <br /> <br /> &lt;math&gt; v = \frac{\Delta_{d}}{t} &lt;/math&gt; &lt;br&gt;<br /> <br /> Avec &lt;math&gt;\Delta_{d}&lt;/math&gt; la différence de distance entre deux mesures (en valeur absolue). &lt;br&gt;<br /> Et &lt;math&gt; t &lt;/math&gt; le temps entre ces deux mesures.<br /> <br /> Pour les cinémomètres laser, l'écart de mesure lié à l'angle est suffisamment faible pour ne pas être pris en compte sur la route. <br /> <br /> Ils sont bien plus précis que leurs homologues à effet Doppler, leur marge d’erreur allant de 0.1 à 1 km/h. Ceci s’explique par la fréquence de l’onde émise (plus la fréquence est haute, plus la détection de variations est facile). Cependant, la plupart des radars laser actuellement utilisés ne peuvent pas prendre de photographies du véhicule observé, ce qui oblige les forces de l’ordre à arrêter les contrevenants sur place.<br /> <br /> == Les compteurs de vitesse ==<br /> <br /> Les compteurs de vitesse sont des cinémomètres embarqués dans les véhicules. Ceux d’une voiture fonctionnent en déterminant la vitesse du véhicule en fonction de la fréquence de rotation des roues. Il en existe deux types dont le fonctionnement diffère.<br /> <br /> Mécanique : L’aiguille d’un compteur de vitesse est retenue au 0 par un ressort. La rotation de la roue fait tourner un câble dans le compteur, ce qui lance la rotation d’un aimant placé en face d'une cloche métallique reliée à l'aiguille du compteur. La rotation de l'aimant va entraîner celle de la cloche, qui va alors déplacer l'aiguille. Plus les roues tournent vite, plus l'aimant tournera vite, et plus l'aiguille sera poussée par la cloche. Si on arrête de faire tourner l'aimant, le ressort présent sur l'aiguille vient la ramener au 0.<br /> <br /> Electronique : Le fonctionnement est proche de celui d’un compteur mécanique. La mesure est réalisée à l’aide d’un système d’un capteur placé en face des axes de transmission de la voiture, et d’un aimant placé sur ces axes. A chaque tour, l’aimant passe devant le capteur, perturbant son champ magnétique. La fréquence de ces perturbations permet de calculer la vitesse de rotation de l’axe, et au final la vitesse du véhicule.<br /> <br /> Ces deux systèmes sont étalonnés pour une circonférence de roues et une pression pneumatique données, si ces paramètres changent, la précision des compteurs diminue.<br /> <br /> <br /> == Bibliographie/Webographie ==<br /> <br /> http://www.securite-routiere.gouv.fr/connaitre-les-regles/les-radars/les-types-de-radars/radar-mobile-nouvelle-generation [consulté le 04/05/2017]<br /> <br /> http://www.adilca.com/VITESSE_ET_COMPTEURS_DE_VITESSE.pdf [consulté le 27/04/2017]<br /> <br /> http://www.securite-routiere.gouv.fr/connaitre-les-regles/les-radars/historique [consulté le 09/05/2017]<br /> <br /> www.securite-routiere.gouv.fr/connaitre-les-regles/les-radars/ [consulté le 09/05/2017]<br /> <br /> https://en.wikipedia.org/wiki/Speedometer [consulté le 09/05/2017]<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> &lt;/div&gt;</div> Evariste.dannenmuller http://www.mesures.universite-paris-saclay.fr/index.php?title=Vitesse_d%27un_objet&diff=519 Vitesse d'un objet 2017-05-16T15:07:03Z <p>Evariste.dannenmuller : </p> <hr /> <div>&lt;div align=&quot;justify&quot;&gt;<br /> [[catégorie:Physique]]<br /> <br /> {{En bref| Dans la vie courante, on a souvent affaire à des valeurs de vitesse (vitesse d'un véhicule, vitesse du vent...), mais comment cette vitesse est-elle mesurée? Et qu'est-ce que la vitesse? La vitesse est la grandeur qui décrit le déplacement d’un objet en fonction du temps. Elle est exprimée en &lt;math&gt;m/s&lt;/math&gt; (mètres par seconde) dans le Système International. &lt;br&gt;<br /> Les instruments de mesure de la vitesse sont des '''cinémomètres'''. Certains utilisent un rayonnement électromagnétique (les radars) pour mesurer une vitesse, d'autres mesurent le nombre de tours de roues d'un véhicule pour calculer sa vitesse.}}<br /> <br /> Ici nous décrirons les différents types de cinémomètres en utilisant l’exemple des radars routiers et des compteurs de vitesse (ceux des voitures par exemple)<br /> <br /> == RADARS ==<br /> L’un des cas courants de mesure de vitesse est celui du radar routier, en effet, qui n’a jamais vu un panneau « contrôles radar fréquents ». Mais comment fonctionnent ces radars ? <br /> {{note| Le mot RADAR est un sigle anglais signifiant « RAdio Detection And Ranging » ce qui signifie détection et télémétrie par ondes radio.}} <br /> Il existe plusieurs types de radars routiers, du simple radar installé sur le bord de route, qui ne mesure la vitesse des véhicules que d’un côté de la route, au radar embarqué dans une voiture, capable de mesurer la vitesse de véhicules dans les deux sens, à l’arrêt ou en mouvement. Certains sont entièrement automatisés, et préviennent automatiquement les services d’ordre qu’une infraction a été commise. D’autres servent uniquement à mesurer la vitesse d’un véhicule. Tous ces radars reposent sur deux méthodes de détermination de la vitesse : la mesure utilisant l’effet Doppler et la mesure au laser.<br /> <br /> <br /> === L'effet Doppler ===<br /> <br /> [[File : Doppler_effect.gif|right|frame|Schématisation de l'effet Doppler : la fréquence augmente devant la source de l'onde (le point noir), et diminue derrière &lt;br&gt; Fait par Doleron (https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Doppler_Effect.gif) [consulté le 09/05/2017]]]<br /> Vous avez tous déjà ressenti l’effet Doppler. C’est le nom du phénomène par lequel le son émis par une source change quand elle s’approche ou s’éloigne de nous. Comme vous le savez, le son est une onde et chaque onde possède une fréquence donnée. Lors du déplacement d’une voiture, elle génère un son et se déplace en même temps, ce qui a pour effet de rapprocher les ondes sonores devant le véhicule, donc d’augmenter leur fréquence à l’avant de la source, et de les éloigner derrière, donc de diminuer leur fréquence à l’arrière de la source. Plus la fréquence d’un son est élevée, plus il est aigu. &lt;br&gt;<br /> Cet effet s’applique aussi aux ondes électromagnétiques, telles que la lumière ou les ondes radio. Il est beaucoup plus difficile à observer car la vitesse d'une voiture est extrêmement faible par rapport à celle d'une onde électromagnétique. Les radars, qui sont beaucoup plus sensibles que notre œil, peuvent détecter cet effet.<br /> Cet effet peut être défini de cette manière : L'effet Doppler, désigne le décalage de fréquence d'une onde (mécanique, acoustique, électromagnétique ou d'une autre nature) observé entre les mesures à l'émission et à la réception, lorsque la distance entre l'émetteur et le récepteur varie au cours du temps. Dans le cas d'un rayonnement électromagnétique, on parlera d'effet Doppler-Fizzeau. La formule suivante a pu être écrite pour cet l’effet, dans le cas où la source et l’observateur se déplacent sur le même axe : &lt;br&gt;<br /> <br /> &lt;math&gt; f = \frac{c-v}{c-v_{e}}.f_{e} &lt;/math&gt; &lt;br&gt;<br /> <br /> Avec f la fréquence reçue &lt;br&gt;<br /> c la vitesse de l’onde émise &lt;br&gt;<br /> v la vitesse de l’observateur &lt;br&gt;<br /> &lt;math&gt;v_{e}&lt;/math&gt; la vitesse de l’émetteur &lt;br&gt;<br /> &lt;math&gt;f_{e}&lt;/math&gt; la fréquence de l’onde émise &lt;br&gt;<br /> <br /> La plupart des radars actuellement en service utilisent cet effet : ils envoient une onde électromagnétique de fréquence connue, et réceptionnent une onde de fréquence différente. Cette différence permet de calculer la vitesse du véhicule : <br /> Dans le cas d’un radar fixe, l’observateur ne se déplace pas, donc &lt;math&gt;v_{e}&lt;/math&gt; = 0 (ici l’émetteur de l’onde est le radar, et pas le véhicule). On peut donc déterminer la vitesse en transformant la formule précédente : <br /> &lt;math&gt; v=\frac {c \Delta_{f} } {c} .f_{e}&lt;/math&gt;. &lt;br&gt; Avec &lt;math&gt; \Delta_{f} = \left| f_{e} – f \right| &lt;/math&gt; (Cela permet de considérer le décalage de fréquences, sans avoir de valeurs négative.)<br /> Cette formule est dans un cas idéal où le radar pourrait être placé en face de l’objet à observer… c’est-à-dire en plein dans sa trajectoire. Ceci n’est donc pas réalisable. Il faut introduire la notion d’angle d’observation, et le fait que l’onde fasse un aller-retour, pour trouver la « vraie » formule, qu’on peut écrire : &lt;br&gt;<br /> <br /> &lt;math&gt; v=\frac {c . \Delta_{f} } {2.f . \cos(\alpha)} .f_{e}&lt;/math&gt;. &lt;br&gt; <br /> <br /> Avec &lt;math&gt;\alpha&lt;/math&gt; l'angle entre la trajectoire de la voiture et la trajectoire des ondes. Les radars fixes sont calibrés pour faire le calcul de vitesse avec un angle de 25° (à plus ou moins 0.5°). Cet angle est déterminant pour la mesure de la vitesse : si on augmente l'angle de 5°, la vitesse mesurée sera 4.5% inférieure à la vitesse réelle.<br /> <br /> Ce premier mode de calcul est celui utilisé par une grande partie des radars actuels, comme les radars fixes de contrôle.<br /> <br /> <br /> Comme tout objet de mesure, les radars ont des imprécisions dues au matériel utilisé (voir [[incertitudes de mesure|l'exemple de la règle]]). De plus, les conditions d’utilisation du radar (vent, présence d’autres véhicules, secousses pour un radar en mouvement …) augmentent cette imprécision. Dans le cas d’une contravention, l’incertitude est toujours utilisée à l’avantage du conducteur, c’est-à-dire qu’on considèrera que le radar a fait l’erreur maximum, et on retirera cette valeur à la vitesse mesurée.<br /> <br /> La marge d’erreur d’un radar dépend du type de radar employé. Les radars fixes ont une marge d’erreur égale à 5 km/h en dessous de 100 km/h, et de 5% au-dessus de 100 km/h (donc si on mesure la vitesse d’un véhicule à 118 km/h, on retiendra une vitesse de 112 km/h).<br /> <br /> Les radars embarqués sont beaucoup moins précis, et qu’ils soient utilisés en poste fixe ou dans un véhicule, leur marge d’erreur est de 10km/h en dessous des 100km/h, et de 10% au-dessus (ici si on mesure la vitesse d’un véhicule à 118mh/h, on retiendra une vitesse de 106km/h). Ils sont surtout utilisés pour repérer les grands excès de vitesse. Si ils sont utilisés en mouvement, ces radars doivent aussi prendre en compte leur propre vitesse lors du calcul.<br /> <br /> === La mesure laser ===<br /> Le principe d’un cinémomètre laser est le suivant : cet outil émet un premier laser infrarouge en direction de sa cible, qui va réfléchir une partie des rayons sur le cinémomètre. Un récepteur capte le rayon, et mesure le temps de trajet de ce dernier. Le cinémomètre calcule alors la distance à laquelle se trouve la cible en utilisant la formule &lt;br&gt; &lt;math&gt; d <br /> <br /> = \frac {v\times t}{2} &lt;/math&gt; &lt;br&gt;<br /> <br /> (La lumière ayant fait un aller-retour, la distance parcourue par le faisceau est le double de la distance entre le cinémomètre et sa cible).<br /> Plusieurs mesures de distance sont faites à intervalles de temps connus. Le cinémomètre peut alors calculer la vitesse de sa cible à partir des distances mesurées et de l’intervalle de temps connu avec la formule : &lt;br&gt; <br /> <br /> &lt;math&gt; v = \frac{\Delta_{d}}{t} &lt;/math&gt; &lt;br&gt;<br /> <br /> Avec &lt;math&gt;\Delta_{d}&lt;/math&gt; la différence de distance entre deux mesures (en valeur absolue). &lt;br&gt;<br /> Et &lt;math&gt; t &lt;/math&gt; le temps entre ces deux mesures.<br /> <br /> Pour les cinémomètres laser, l'écart de mesure lié à l'angle est suffisamment faible pour ne pas être pris en compte sur la route. <br /> <br /> Ils sont bien plus précis que leurs homologues à effet Doppler, leur marge d’erreur allant de 0.1 à 1 km/h. Cependant, la plupart des radars laser actuellement utilisés ne peuvent pas prendre de photographies du véhicule observé, ce qui oblige les forces de l’ordre à arrêter les contrevenants sur place.<br /> <br /> == Les compteurs de vitesse ==<br /> <br /> Les compteurs de vitesse sont des cinémomètres embarqués dans les véhicules. Ceux d’une voiture fonctionnent en déterminant la vitesse du véhicule en fonction de la fréquence de rotation des roues. Il en existe deux types dont le fonctionnement diffère.<br /> <br /> Mécanique : L’aiguille d’un compteur de vitesse est retenue au 0 par un ressort. La rotation de la roue fait tourner un câble dans le compteur, ce qui lance la rotation d’un aimant placé en face d'une cloche métallique reliée à l'aiguille du compteur. La rotation de l'aimant va entraîner celle de la cloche, qui va alors déplacer l'aiguille. Plus les roues tournent vite, plus l'aimant tournera vite, et plus l'aiguille sera poussée par la cloche. Si on arrête de faire tourner l'aimant, le ressort présent sur l'aiguille vient la ramener au 0.<br /> <br /> Electronique : Le fonctionnement est proche de celui d’un compteur mécanique. La mesure est réalisée à l’aide d’un système d’un capteur placé en face des axes de transmission de la voiture, et d’un aimant placé sur ces axes. A chaque tour, l’aimant passe devant le capteur, perturbant son champ magnétique. La fréquence de ces perturbations permet de calculer la vitesse de rotation de l’axe, et au final la vitesse du véhicule.<br /> <br /> Ces deux systèmes sont étalonnés pour une circonférence de roues et une pression pneumatique données, si ces paramètres changent, la précision des compteurs diminue.<br /> <br /> <br /> == Bibliographie/Webographie ==<br /> <br /> http://www.securite-routiere.gouv.fr/connaitre-les-regles/les-radars/les-types-de-radars/radar-mobile-nouvelle-generation [consulté le 04/05/2017]<br /> <br /> http://www.adilca.com/VITESSE_ET_COMPTEURS_DE_VITESSE.pdf [consulté le 27/04/2017]<br /> <br /> http://www.securite-routiere.gouv.fr/connaitre-les-regles/les-radars/historique [consulté le 09/05/2017]<br /> <br /> www.securite-routiere.gouv.fr/connaitre-les-regles/les-radars/ [consulté le 09/05/2017]<br /> <br /> https://en.wikipedia.org/wiki/Speedometer [consulté le 09/05/2017]<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> &lt;/div&gt;</div> Evariste.dannenmuller http://www.mesures.universite-paris-saclay.fr/index.php?title=Vitesse_d%27un_objet&diff=518 Vitesse d'un objet 2017-05-16T14:58:23Z <p>Evariste.dannenmuller : </p> <hr /> <div>&lt;div align=&quot;justify&quot;&gt;<br /> [[catégorie:Physique]]<br /> <br /> {{En bref| Dans la vie courante, on a souvent affaire à des valeurs de vitesse (vitesse d'un véhicule, vitesse du vent...), mais comment cette vitesse est-elle mesurée? Et qu'est-ce que la vitesse? La vitesse est la grandeur qui décrit le déplacement d’un objet en fonction du temps. Elle est exprimée en &lt;math&gt;m/s&lt;/math&gt; (mètres par seconde) dans le Système International. &lt;br&gt;<br /> Les instruments de mesure de la vitesse sont des '''cinémomètres'''. Certains utilisent un rayonnement électromagnétique (les radars) pour mesurer une vitesse, d'autres mesurent le nombre de tours de roues d'un véhicule pour calculer sa vitesse.}}<br /> <br /> Ici nous décrirons les différents types de cinémomètres en utilisant l’exemple des radars routiers et des compteurs de vitesse (ceux des voitures par exemple)<br /> <br /> == RADARS ==<br /> L’un des cas courants de mesure de vitesse est celui du radar routier, en effet, qui n’a jamais vu un panneau « contrôles radar fréquents ». Mais comment fonctionnent ces radars ? <br /> {{note| Le mot RADAR est un sigle anglais signifiant « RAdio Detection And Ranging » ce qui signifie détection et télémétrie par ondes radio.}} <br /> Il existe plusieurs types de radars routiers, du simple radar installé sur le bord de route, qui ne mesure la vitesse des véhicules que d’un côté de la route, au radar embarqué dans une voiture, capable de mesurer la vitesse de véhicules dans les deux sens, à l’arrêt ou en mouvement. Certains sont entièrement automatisés, et préviennent automatiquement les services d’ordre qu’une infraction a été commise. D’autres servent uniquement à mesurer la vitesse d’un véhicule. Tous ces radars reposent sur deux méthodes de détermination de la vitesse : la mesure utilisant l’effet Doppler et la mesure au laser.<br /> <br /> <br /> === L'effet Doppler ===<br /> <br /> [[File : Doppler_effect.gif|right|frame|Schématisation de l'effet Doppler : la fréquence augmente devant la source de l'onde (le point noir), et diminue derrière &lt;br&gt; Fait par Doleron (https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Doppler_Effect.gif) [consulté le 09/05/2017]]]<br /> Vous avez tous déjà ressenti l’effet Doppler. C’est le nom du phénomène par lequel le son émis par une source change quand elle s’approche ou s’éloigne de nous. Comme vous le savez, le son est une onde et chaque onde possède une fréquence donnée. Lors du déplacement d’une voiture, elle génère un son et se déplace en même temps, ce qui a pour effet de rapprocher les ondes sonores devant le véhicule, donc d’augmenter leur fréquence à l’avant de la source, et de les éloigner derrière, donc de diminuer leur fréquence à l’arrière de la source. Plus la fréquence d’un son est élevée, plus il est aigu. &lt;br&gt;<br /> Cet effet s’applique aussi aux ondes électromagnétiques, telles que la lumière ou les ondes radio. Il est beaucoup plus difficile à observer car la vitesse d'une voiture est extrêmement faible par rapport à celle d'une onde électromagnétique. Les radars, qui sont beaucoup plus sensibles que notre œil, peuvent détecter cet effet.<br /> Cet effet peut être défini de cette manière : L'effet Doppler, désigne le décalage de fréquence d'une onde (mécanique, acoustique, électromagnétique ou d'une autre nature) observé entre les mesures à l'émission et à la réception, lorsque la distance entre l'émetteur et le récepteur varie au cours du temps. Dans le cas d'un rayonnement électromagnétique, on parlera d'effet Doppler-Fizzeau. La formule suivante a pu être écrite pour cet l’effet, dans le cas où la source et l’observateur se déplacent sur le même axe : &lt;br&gt;<br /> <br /> &lt;math&gt; f = \frac{c-v}{c-v_{e}}.f_{e} &lt;/math&gt; &lt;br&gt;<br /> <br /> Avec f la fréquence reçue &lt;br&gt;<br /> c la vitesse de l’onde émise &lt;br&gt;<br /> v la vitesse de l’observateur &lt;br&gt;<br /> &lt;math&gt;v_{e}&lt;/math&gt; la vitesse de l’émetteur &lt;br&gt;<br /> &lt;math&gt;f_{e}&lt;/math&gt; la fréquence de l’onde émise &lt;br&gt;<br /> <br /> La plupart des radars actuellement en service utilisent cet effet : ils envoient une onde électromagnétique de fréquence connue, et réceptionnent une onde de fréquence différente. Cette différence permet de calculer la vitesse du véhicule : <br /> Dans le cas d’un radar fixe, l’observateur ne se déplace pas, donc &lt;math&gt;v_{e}&lt;/math&gt; = 0 (ici l’émetteur de l’onde est le radar, et pas le véhicule). On peut donc déterminer la vitesse en transformant la formule précédente : <br /> &lt;math&gt; v=\frac {c \Delta_{f} } {c} .f_{e}&lt;/math&gt;. &lt;br&gt; Avec &lt;math&gt; \Delta_{f} = \left| f_{e} – f \right| &lt;/math&gt; (Cela permet de considérer le décalage de fréquences, sans avoir de valeurs négative.)<br /> Cette formule est dans un cas idéal où le radar pourrait être placé en face de l’objet à observer… c’est-à-dire en plein dans sa trajectoire. Ceci n’est donc pas réalisable. Il faut introduire la notion d’angle d’observation, et le fait que l’onde fasse un aller-retour, pour trouver la « vraie » formule, qu’on peut écrire : &lt;br&gt;<br /> <br /> &lt;math&gt; v=\frac {c . \Delta_{f} } {2.f . \cos(\alpha)} .f_{e}&lt;/math&gt;. &lt;br&gt; <br /> <br /> Avec &lt;math&gt;\alpha&lt;/math&gt; l'angle entre la trajectoire de la voiture et la trajectoire des ondes. Les radars fixes sont calibrés pour faire le calcul de vitesse avec un angle de 25° (à plus ou moins 0.5°). Cet angle est déterminant pour la mesure de la vitesse : si on augmente l'angle de 5°, la vitesse mesurée sera 4.5% inférieure à la vitesse réelle.<br /> <br /> Ce premier mode de calcul est celui utilisé par une grande partie des radars actuels, comme les radars fixes de contrôle.<br /> <br /> <br /> Comme tout objet de mesure, les radars ont des imprécisions dues au matériel utilisé (voir [[incertitudes de mesure|l'exemple de la règle]]). De plus, les conditions d’utilisation du radar (vent, présence d’autres véhicules, secousses pour un radar en mouvement …) augmentent cette imprécision. Dans le cas d’une contravention, l’incertitude est toujours utilisée à l’avantage du conducteur, c’est-à-dire qu’on considèrera que le radar a fait l’erreur maximum, et on retirera cette valeur à la vitesse mesurée.<br /> <br /> La marge d’erreur d’un radar dépend du type de radar employé. Les radars fixes ont une marge d’erreur égale à 5 km/h en dessous de 100 km/h, et de 5% au-dessus de 100 km/h (donc si on mesure la vitesse d’un véhicule à 118 km/h, on retiendra une vitesse de 112 km/h).<br /> <br /> Les radars embarqués sont beaucoup moins précis, et qu’ils soient utilisés en poste fixe ou dans un véhicule, leur marge d’erreur est de 10km/h en dessous des 100km/h, et de 10% au-dessus (ici si on mesure la vitesse d’un véhicule à 118mh/h, on retiendra une vitesse de 106km/h). Ils sont surtout utilisés pour repérer les grands excès de vitesse. Si ils sont utilisés en mouvement, ces radars doivent aussi prendre en compte leur propre vitesse lors du calcul.<br /> <br /> === La mesure laser ===<br /> Le principe d’un cinémomètre laser est le suivant : cet outil émet un premier laser infrarouge en direction de sa cible, qui va réfléchir une partie des rayons sur le cinémomètre. Un récepteur capte le rayon, et mesure le temps de trajet de ce dernier. Le cinémomètre calcule alors la distance à laquelle se trouve la cible en utilisant la formule &lt;br&gt; &lt;math&gt; d <br /> <br /> = \frac {v\times t}{2} &lt;/math&gt; &lt;br&gt;<br /> <br /> (La lumière ayant fait un aller-retour, la distance parcourue par le faisceau est le double de la distance entre le cinémomètre et sa cible).<br /> Plusieurs mesures de distance sont faites à intervalles de temps connus. Le cinémomètre peut alors calculer la vitesse de sa cible à partir des distances mesurées et de l’intervalle de temps connu avec la formule : &lt;br&gt; <br /> <br /> &lt;math&gt; v = \frac{\Delta_{d}}{t} &lt;/math&gt; &lt;br&gt;<br /> <br /> Avec &lt;math&gt;\Delta_{d}&lt;/math&gt; la différence de distance entre deux mesures (en valeur absolue). &lt;br&gt;<br /> Et &lt;math&gt; t &lt;/math&gt; le temps entre ces deux mesures.<br /> <br /> Pour les cinémomètres laser, l'écart de mesure lié à l'angle est suffisamment faible pour ne pas être pris en compte sur la route. <br /> <br /> Ils sont bien plus précis que leurs homologues à effet Doppler, leur marge d’erreur allant de 0.1 à 1 km/h. Ceci s’explique par la fréquence de l’onde émise (plus la fréquence est haute, plus la détection de variations est facile). Cependant, la plupart des radars laser actuellement utilisés ne peuvent pas prendre de photographies du véhicule observé, ce qui oblige les forces de l’ordre à arrêter les contrevenants sur place.<br /> <br /> == Les compteurs de vitesse ==<br /> <br /> Les compteurs de vitesse sont des cinémomètres embarqués dans les véhicules. Ceux d’une voiture fonctionnent en déterminant la vitesse du véhicule en fonction de la fréquence de rotation des roues. Il en existe deux types dont le fonctionnement diffère.<br /> <br /> Mécanique : L’aiguille d’un compteur de vitesse est retenue au 0 par un ressort. La rotation de la roue fait tourner un câble dans le compteur, ce qui lance la rotation d’un aimant placé en face d'une cloche métallique reliée à l'aiguille du compteur. La rotation de l'aimant va entraîner celle de la cloche, qui va alors déplacer l'aiguille. Plus les roues tournent vite, plus l'aimant tournera vite, et plus l'aiguille sera poussée par la cloche. Si on arrête de faire tourner l'aimant, le ressort présent sur l'aiguille vient la ramener au 0.<br /> <br /> Electronique : Le fonctionnement est proche de celui d’un compteur mécanique. La mesure est réalisée à l’aide d’un système d’un capteur placé en face des axes de transmission de la voiture, et d’un aimant placé sur ces axes. A chaque tour, l’aimant passe devant le capteur, perturbant son champ magnétique. La fréquence de ces perturbations permet de calculer la vitesse de rotation de l’axe, et au final la vitesse du véhicule.<br /> <br /> Ces deux systèmes sont étalonnés pour une circonférence de roues et une pression pneumatique données, si ces paramètres changent, la précision des compteurs diminue.<br /> <br /> <br /> == Bibliographie/Webographie ==<br /> <br /> http://www.securite-routiere.gouv.fr/connaitre-les-regles/les-radars/les-types-de-radars/radar-mobile-nouvelle-generation [consulté le 04/05/2017]<br /> <br /> http://www.adilca.com/VITESSE_ET_COMPTEURS_DE_VITESSE.pdf [consulté le 27/04/2017]<br /> <br /> http://www.securite-routiere.gouv.fr/connaitre-les-regles/les-radars/historique [consulté le 09/05/2017]<br /> <br /> www.securite-routiere.gouv.fr/connaitre-les-regles/les-radars/ [consulté le 09/05/2017]<br /> <br /> https://en.wikipedia.org/wiki/Speedometer [consulté le 09/05/2017]<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> &lt;/div&gt;</div> Evariste.dannenmuller http://www.mesures.universite-paris-saclay.fr/index.php?title=Accueil&diff=517 Accueil 2017-05-16T12:27:17Z <p>Evariste.dannenmuller : </p> <hr /> <div>== &lt;strong&gt;Comment mesure-t-on … ?&lt;/strong&gt; ==<br /> &lt;div align=&quot;justify&quot;&gt;<br /> L'objectif de ce site est de vous permettre d'en savoir plus sur les méthodes de mesure. En effet, nous sommes confrontés à des résultats de mesures dans la vie quotidienne : lors d’une analyse sanguine, dans<br /> la presse, dans l’actualité scientifique, les chiffres sont partout. Or, nous ne savons pas, la plupart du temps, d’où viennent ces chiffres, comment ils sont obtenus, et encore moins qu’ils sont entachés d’[[incertitudes de mesure]]. <br /> <br /> Pour chaque page, une première partie intitulée &quot;En bref&quot; est destinée au grand public. Puis le sujet est développé dans la partie suivante, à destination d'un public plus averti, de niveau début de licence scientifique, ou des curieux. <br /> <br /> Vous retrouverez à la fin de chaque page une bibliographie/webographie pour en savoir plus, ainsi que, si le sujet s'y prête, des liens vers des vidéos explicatives.<br /> <br /> <br /> ==Pages déjà existantes (pas forcément terminées)==<br /> ===[[:Catégorie:SI|Système International d'unités]]===<br /> <br /> Le Système International d'unités, souvent appelé SI, est le système d'unités actuellement utilisé dans le domaine des sciences et de la technologie. Ce système a été adopté lors de la 9ème Conférence Générale des Poids et Mesures (CGPM) en 1948, et le Bureau International des Poids et Mesures (BIPM) a été mandaté pour définir ce système avec un document référence : la &quot;Brochure sur le SI&quot;. Ce système comporte 7 unités &quot;de base&quot;, et de nombreuses unités dérivées de celles-ci. La définition exacte de ces unités n'est pas fixe, et évolue avec les méthodes de mesure . C'est pourquoi le BIPM continue à publier de nouvelles brochures (la 8ème a été publiée en 2006, et mise à jour en 2014). L'intérêt d'un tel système est de simplifier la communication entre les acteurs du monde scientifique et technologique, quelles que soient leurs origines.<br /> <br /> Voici les 7 unités de base du Système International, : <br /> <br /> *[[Mètre|Mètre (longueur)]] <br /> *[[Seconde|Seconde (temps)]]<br /> *[[Kilogramme|Kilogramme (masse)]]<br /> *[[Kelvin|Kelvin (température)]]<br /> *[[Ampère|Ampère (intensité du courant électrique)]]<br /> *[[Mole|Mole (quantité de matière)]]<br /> *[[Candela|Candela (intensité lumineuse)]]<br /> <br /> ===[[:Catégorie:Physique|Physique]]===<br /> *[[Vitesse de la lumière]]<br /> *[[Longueur d'onde]]<br /> *[[Fréquence et période]]<br /> *[[Vitesse d'un objet]]<br /> <br /> ===[[:Catégorie:Santé|Santé]]===<br /> *[[Globules blancs]]<br /> *[[Analyse sanguine]]<br /> <br /> ===[[:Catégorie:Terre|Terre]]===<br /> *[[Taille de la Terre]]<br /> *[[Âge des roches]]<br /> *[[Distances sur Terre]]<br /> <br /> ===[[:Catégorie:A propos des mesures|A propos des mesures]]===<br /> *[[Incertitudes de mesure]]<br /> <br /> ==Bibliographie/Webographie==<br /> LANGEVIN-JOLIOT, Hélène ; HAÏSSINSKI, Jacques. ''Science et culture: Repères pour une culture scientifique commune''. Éd.<br /> Apogée, 2015, 160 p. ISBN 978-2-84398-473-0<br /> <br /> voir aussi la bibliographie citée dans la page Discussion.<br /> <br /> &lt;/div&gt;</div> Evariste.dannenmuller http://www.mesures.universite-paris-saclay.fr/index.php?title=Accueil&diff=516 Accueil 2017-05-16T12:26:43Z <p>Evariste.dannenmuller : </p> <hr /> <div>== &lt;strong&gt;Comment mesure-t-on … ?&lt;/strong&gt; ==<br /> &lt;div align=&quot;justify&quot;&gt;<br /> L'objectif de ce site est de vous permettre d'en savoir plus sur les méthodes de mesure. En effet, nous sommes confrontés à des résultats de mesures dans la vie quotidienne : lors d’une analyse sanguine, dans<br /> la presse, dans l’actualité scientifique, les chiffres sont partout. Or, nous ne savons pas, la plupart du temps, d’où viennent ces chiffres, comment ils sont obtenus, et encore moins qu’ils sont entachés d’[[incertitudes de mesure]]. <br /> <br /> Pour chaque page, une première partie intitulée &quot;En bref&quot; est destinée au grand public. Puis le sujet est développé dans la partie suivante, à destination d'un public plus averti, de niveau début de licence scientifique, ou des curieux. <br /> <br /> Vous retrouverez à la fin de chaque page une bibliographie/webographie pour en savoir plus, ainsi que, si le sujet s'y prête, des liens vers des vidéos explicatives.<br /> <br /> <br /> ==Pages déjà existantes (pas forcément terminées)==<br /> ===[[:Catégorie:SI|Système International d'unités]]===<br /> <br /> Le Système International d'unités, souvent appelé SI, est le système d'unités actuellement utilisé dans le domaine des sciences et de la technologie. Ce système a été adopté lors de la 9ème Conférence Générale des Poids et Mesures (CGPM) en 1948, et le Bureau International des Poids et Mesures (BIPM) a été mandaté pour définir ce système avec un document référence : la &quot;Brochure sur le SI&quot;. Ce système comporte 7 unités &quot;de base&quot;, et de nombreuses unités dérivées de celles-ci. La définition exacte de ces unités n'est pas fixe, et évolue avec les méthodes de mesure . C'est pourquoi le BIPM continue à publier de nouvelles brochures (la 8ème a été publiée en 2006, et mise à jour en 2014). L'intérêt d'un tel système est de simplifier la communication entre les acteurs du monde scientifique et technologique, quelles que soient leurs origines.<br /> <br /> Voici les 7 unités de base du Système International, : <br /> <br /> *[[Mètre|Mètre (longueur)]] <br /> *[[Seconde|Seconde (temps)]]<br /> *[[Kilogramme|Kilogramme (masse)]]<br /> *[[Kelvin|Kelvin (température)]]<br /> *[[Ampère|Ampère (intensité du courant électrique)]]<br /> *[[Mole|Mole (quantité de matière)]]<br /> *[[Candela|Candela (intensité lumineuse)]]<br /> <br /> ===[[:Catégorie:Physique|Physique]]===<br /> *[[Vitesse de la lumière]]<br /> *[[Longueur d'onde]]<br /> *[[Fréquence et période]]<br /> *[[Vitesse d'un véhicule]]<br /> <br /> ===[[:Catégorie:Santé|Santé]]===<br /> *[[Globules blancs]]<br /> *[[Analyse sanguine]]<br /> <br /> ===[[:Catégorie:Terre|Terre]]===<br /> *[[Taille de la Terre]]<br /> *[[Âge des roches]]<br /> *[[Distances sur Terre]]<br /> <br /> ===[[:Catégorie:A propos des mesures|A propos des mesures]]===<br /> *[[Incertitudes de mesure]]<br /> <br /> ==Bibliographie/Webographie==<br /> LANGEVIN-JOLIOT, Hélène ; HAÏSSINSKI, Jacques. ''Science et culture: Repères pour une culture scientifique commune''. Éd.<br /> Apogée, 2015, 160 p. ISBN 978-2-84398-473-0<br /> <br /> voir aussi la bibliographie citée dans la page Discussion.<br /> <br /> &lt;/div&gt;</div> Evariste.dannenmuller http://www.mesures.universite-paris-saclay.fr/index.php?title=Discussion_cat%C3%A9gorie:G%C3%A9n%C3%A9ralit%C3%A9s&diff=515 Discussion catégorie:Généralités 2017-05-16T12:24:33Z <p>Evariste.dannenmuller : Page créée avec « L&#039;idée de cette catégorie est de regrouper les informations à propos des mesures. On a commencé avec les incertitudes, on peut ensuite imaginer une page qui explique c... »</p> <hr /> <div>L'idée de cette catégorie est de regrouper les informations à propos des mesures. On a commencé avec les incertitudes, on peut ensuite imaginer une page qui explique comment on considère une mesure comme correcte ou fausse.</div> Evariste.dannenmuller http://www.mesures.universite-paris-saclay.fr/index.php?title=Discussion:Analyse_sanguine&diff=514 Discussion:Analyse sanguine 2017-05-16T12:12:41Z <p>Evariste.dannenmuller : Page créée avec « parler des problèmes d&#039;interprétation en cas de maladie qui affecte la forme de certaines cellules »</p> <hr /> <div>parler des problèmes d'interprétation en cas de maladie qui affecte la forme de certaines cellules</div> Evariste.dannenmuller http://www.mesures.universite-paris-saclay.fr/index.php?title=Globules_blancs&diff=513 Globules blancs 2017-05-10T10:13:39Z <p>Evariste.dannenmuller : </p> <hr /> <div>&lt;div align=&quot;justify&quot;&gt;<br /> [[Catégorie:Santé]]<br /> <br /> [[file : Globules_blancs.png|thumb|right|upright=1.2| Images de globules blancs en microscopie électronique &lt;br&gt; Source : Blausen.com staff (2014). &quot;Medical gallery of Blausen Medical 2014&quot;. WikiJournal of Medicine 1 (2). DOI:10.15347/wjm/2014.010. ISSN 2002-4436]]<br /> <br /> <br /> Voir la page: [[Analyse sanguine]]<br /> <br /> {{En bref| Les globules blancs, aussi appelés '''leucocytes''', font partie du système immunitaire. Ils protègent l'organisme contre les infections. &lt;br&gt; Lors d'une analyse sanguine, de nombreux paramètres sont mesurés, donc le nombre de globule blancs. }} <br /> <br /> <br /> <br /> Les leucocytes sont des cellules circulant principalement dans la lymphe (un réseau responsables des défenses immunitaires du corps) mais aussi dans le sang et divers tissus. Ils ont pour rôle principal de reconnaître et d’éliminer les '''antigènes''', les éléments reconnus comme étrangers par le système immunitaire, et déclenchant une réaction immunitaire. &lt;br&gt; Il existe 3 types de leucocytes : <br /> <br /> *[https://fr.wikipedia.org/wiki/Granulocyte Polynucléaires], aussi appelés granulocytes. Il en existe 3 types : les éosinophiles, les basophiles et les neutrophiles. Ils sont impliqué dans une réponse rapide (dès l’arrivée d’un antigène), contre les infections, ainsi que dans les réactions allergiques et inflammatoires;<br /> <br /> *[https://fr.wikipedia.org/wiki/Lymphocyte Lymphocytes], il en existe plusieurs types. Ils sont impliqués dans la production d’anticorps et la destruction des cellules infectieuses.<br /> <br /> *[https://fr.wikipedia.org/wiki/Monocyte Monocytes], après une transformation les rendant actifs, ils dégradent les bactéries et les débris cellulaires laissés par les autres leucocytes.<br /> <br /> Ils sont généralement présents dans le sang, la rate, les ganglions, les amygdales, la végétation et la lymphe (liquide biologique circulant dans les vaisseaux parcourant tout le corps humain).<br /> Ils se nombrent entre 4 000 et 10 000 globules blancs par mm&lt;math&gt;^{3}&lt;/math&gt;<br /> <br /> *Si leur nombre est supérieur à 10 000 par mm&lt;math&gt;^{3}&lt;/math&gt; on dit que l’on se trouve en hyperleucocytose. Cela pourrait être le symptôme que le corps se défend contre une infection, ou tout simplement un signe de grossesse !<br /> <br /> *Si leur nombre est inférieur à 4 000 par mm&lt;math&gt;^{3}&lt;/math&gt;, on dit que l’on se trouve en leucopénie. Cela pourrait signifier que l'organisme est vulnérable aux infections.<br /> <br /> <br /> On mesure le nombre de globules blancs en réalisant une analyse sanguine, à partir d'une prise de sang. On prélève une petite quantité de sang dans une veine à l'aide d'une aiguille, puis l'échantillon passe dans un analyseur, un instrument automatisé qui, comme son nom l'indique, analyse le prélèvement. L'une des informations importantes que l'on tire de cette analyse est la proportion d'un type de globules blancs dans la population totale de globules blancs. On peut la déterminer au microscope ou avec un [[Analyse sanguine#Cytométrie en flux|cytomètre de flux]], en comptant les cellules en fonction de leur forme. Si le patient est atteint d'une maladie qui modifie la forme des globules blancs, alors l'étude de ces cellules au cytomètre de flux devient très difficile.<br /> Une telle analyse mesure également le nombre de globules rouges et de plaquettes.<br /> <br /> ==Fonctionnement de l'anayseur==<br /> <br /> ==Comptage manuel==<br /> [[file:hematimetre.png|thumb|upright=1.4|Schéma fonctionnel d'un hématimètre &lt;br&gt; source : http://biotech.spip.ac-rouen.fr/IMG/pdf/TPnumerationcellulaire.pdf [consulté le 19 avril 2017]]]<br /> <br /> [[file : Hematocytometer_Grid.png|thumb|Quadrillage d'un hématimètre &lt;br&gt; Le carré bleu a un volume de &lt;math&gt; 0.25nL &lt;/math&gt; (nanolitres) &lt;br&gt;<br /> Le carré jaune a un volume de &lt;math&gt; 4.00 nL &lt;/math&gt; &lt;br&gt; <br /> Le carré vert a un volume de &lt;math&gt; 6.250 nL &lt;/math&gt; &lt;br&gt;<br /> Le carré rouge a un volume de &lt;math&gt; 100.00 nL &lt;/math&gt; &lt;br&gt;<br /> By Zephyris at the English language Wikipedia, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=10553213]]<br /> <br /> Les automates analyseurs sont relativement récents. Avant leur mise en place, les différentes cellules étaient comptées manuellement au microscope, à l’aide de lames de verre spéciales : les '''hématimètres''' ou '''cellules de numération'''. Il existe plusieurs types d’hématimètres, selon l’usage précis que l’on veut en faire, et leur constructeur, mais le fonctionnement reste toujours le même. Ces lames de verre sont gravées pour avoir un quadrillage microscopique, et de taille connue. La profondeur de la chambre (voir schéma ci-contre) est aussi connue, on peut donc déterminer le volume étudié.<br /> <br /> <br /> Il existe des conditions à respecter pour que le comptage soit correct : &lt;br&gt;<br /> - Il faut s’assurer d’homogénéiser le prélèvement à analyser, en mélangeant le tube (souvent à l’aide d’une machine nommée Vortex)&lt;br&gt;<br /> - Il faut parfois diluer le prélèvement initial, ou on risque de voir trop de cellules pour les compter.&lt;br&gt;<br /> - La chambre de comptage doit être remplie après avoir appliqué la lamelle planée, par capillarité. Cela permet d’éviter que des cellules n'adhèrent au verre, ou s’évaporent.<br /> <br /> {{note|Les dilutions sont très souvent utilisées en microbiologie et en analyses médicales, elles permettent de réduire la quantité de cellules dans une culture liquide. Ceci est nécessaire pour un grand nombre d'expériences, où l'on ne pourrait pas compter les cellules si on ne diluait pas la culture. Les dilutions se font souvent sur un facteur 10 (on remplit un tube à un dixième avec le prélèvement contenant les cellules, et on complète avec de l'eau)), mais peuvent se faire selon n'importe quel facteur.}}<br /> <br /> <br /> Les cellules sont déposées sur la plate-forme centrale, sous la lamelle planée, le trop plein de solution s’échappant par les rigoles. Une fois la lame prête, on l’observe au microscope. On se place au-dessus d’un premier quadrillage, et on compte les cellules présentes sur ce dernier (si des cellules se trouvent sur les bordures, on ne compte que celles sur deux des quatre bordures). Cette opération est plus ou moins répétée en fonction de la précision souhaitée, et du temps disponible.<br /> On a donc un nombre de cellules connu, pour un volume donnée. On reproduit le comptage au moins une fois, pour s’assurer que le nombre de cellules par carré est relativement constant : c’est-à-dire qu’il n’y a pas, entre les deux comptages, un écart supérieur à la racine carrée de ces derniers.<br /> <br /> <br /> Une fois le comptage terminé, on doit calculer la quantité de cellules par unité de volume dans la solution initiale : on a compté &lt;math&gt;n&lt;/math&gt; cellules dans un carré (on fait la moyenne des comptages effectués), pour un volume &lt;math&gt;V&lt;/math&gt;, à une dilution &lt;math&gt;f&lt;/math&gt;. Cela nous permettra donc de trouver &lt;math&gt;N&lt;/math&gt; le nombre de cellules pour un volume donné dans le prélèvement initial, selon la formule: <br /> &lt;math&gt;N = \frac{n}{f\times V}&lt;/math&gt;<br /> <br /> Exemple de calcul : <br /> On dépose sur la lame un culture de bactéries, préalablement diluée au centième.<br /> On dénombre une moyenne de 23 bactéries par case de l'hématimètre &lt;br&gt;<br /> Pour faire ce dénombrement, on a dilué 100 fois la solution, on a une dilution à &lt;math&gt; 10^{-2} &lt;/math&gt; &lt;br&gt;<br /> Le volume d'une case est ici &lt;math&gt;1.10^{-2}\mu L &lt;/math&gt; (c'est à dire un cent-millionième de Litre), et vaut &lt;math&gt;1.10^{-5} mL&lt;/math&gt;. &lt;br&gt; <br /> <br /> On peut alors calculer &lt;math&gt;N&lt;/math&gt; : &lt;math&gt; N=\frac{23}{10^{-2}\times 1.10^{-5}} &lt;/math&gt; d'où &lt;math&gt; N = 2,3 . 10^{8} cellules/mL &lt;/math&gt;<br /> <br /> ==Bibliographie/Webographie==<br /> Futura-science: Globule blanc. [en ligne, consulté le 17 juin 2016]. Disponible sur internet: &lt;http://www.futura-sciences.com/magazines/sante/infos/dico/d/medecine-globule-blanc-733/&gt;<br /> <br /> Medipedia: Quel est le rôle des globules blancs? [en ligne, consulté le 17 juin 2016]. Disponible sur internet: &lt;http://fr.medipedia.be/lymphomes/comprendre/quel-est-le-role-des-globules-blancs&gt;<br /> <br /> Dr. Chantal Kohler: ''Les cellules sanguines''. [en ligne]. Campus d'histologie et embryologie médicales du Collège des histologistes, embryologistes, cytologistes et cytogénéticiens. [consulté le 4 juillet 2016]. Disponible sur internet: &lt;http://campus.cerimes.fr/histologie-et-embryologie-medicales/enseignement/histologie15/site/html/1.html&gt;<br /> <br /> Lab Test Online: Echantillon de sang [en ligne, consulté le 4 juillet 2016]. Disponible sur internet: &lt;http://www.labtestsonline.fr/lab/blood_sample.html&gt;<br /> <br /> Laboratoires ADMED : http://www.admed.ch/f/page/322/#repartitionleucocytaire [consulté le 10/05/2017]<br /> <br /> == Pour aller plus loin ==<br /> Sur les leucocytes : (mise à jour du 22/02/17)<br /> <br /> &lt;/div&gt;</div> Evariste.dannenmuller http://www.mesures.universite-paris-saclay.fr/index.php?title=Globules_blancs&diff=512 Globules blancs 2017-05-10T10:11:28Z <p>Evariste.dannenmuller : </p> <hr /> <div>&lt;div align=&quot;justify&quot;&gt;<br /> [[Catégorie:Santé]]<br /> <br /> [[file : Globules_blancs.png|thumb|right|upright=1.2| Images de globules blancs en microscopie électronique &lt;br&gt; Source : Blausen.com staff (2014). &quot;Medical gallery of Blausen Medical 2014&quot;. WikiJournal of Medicine 1 (2). DOI:10.15347/wjm/2014.010. ISSN 2002-4436]]<br /> <br /> <br /> Voir la page: [[Analyse sanguine]]<br /> <br /> {{En bref| Les globules blancs, aussi appelés '''leucocytes''', font partie du système immunitaire. Ils protègent l'organisme contre les infections. &lt;br&gt; Lors d'une analyse sanguine, de nombreux paramètres sont mesurés, donc le nombre de globule blancs. }} <br /> <br /> <br /> <br /> Les leucocytes sont des cellules circulant principalement dans la lymphe (un réseau responsables des défenses immunitaires du corps) mais aussi dans le sang et divers tissus. Ils ont pour rôle principal de reconnaître et d’éliminer les '''antigènes''', les éléments reconnus comme étrangers par le système immunitaire, et déclenchant une réaction immunitaire. &lt;br&gt; Il existe 3 types de leucocytes : <br /> <br /> *[https://fr.wikipedia.org/wiki/Granulocyte Polynucléaires], aussi appelés granulocytes. Il en existe 3 types : les éosinophiles, les basophiles et les neutrophiles. Ils sont impliqué dans une réponse rapide (dès l’arrivée d’un antigène), contre les infections, ainsi que dans les réactions allergiques et inflammatoires;<br /> <br /> *[https://fr.wikipedia.org/wiki/Lymphocyte Lymphocytes], il en existe plusieurs types. Ils sont impliqués dans la production d’anticorps et la destruction des cellules infectieuses.<br /> <br /> *[https://fr.wikipedia.org/wiki/Monocyte Monocytes], après une transformation les rendant actifs, ils dégradent les bactéries et les débris cellulaires laissés par les autres leucocytes.<br /> <br /> Ils sont généralement présents dans le sang, la rate, les ganglions, les amygdales, la végétation et la lymphe (liquide biologique circulant dans les vaisseaux parcourant tout le corps humain).<br /> Ils se nombrent entre 4 000 et 10 000 globules blancs par mm&lt;math&gt;^{3}&lt;/math&gt;<br /> <br /> *Si leur nombre est supérieur à 10 000 par mm&lt;math&gt;^{3}&lt;/math&gt; on dit que l’on se trouve en hyperleucocytose. Cela pourrait être le symptôme que le corps se défend contre une infection, ou tout simplement un signe de grossesse !<br /> <br /> *Si leur nombre est inférieur à 4 000 par mm&lt;math&gt;^{3}&lt;/math&gt;, on dit que l’on se trouve en leucopénie. Cela pourrait signifier que l'organisme est vulnérable aux infections.<br /> <br /> <br /> On mesure le nombre de globules blancs en réalisant une analyse sanguine, à partir d'une prise de sang. On prélève une petite quantité de sang dans une veine à l'aide d'une aiguille, puis l'échantillon passe dans un analyseur, un instrument automatisé qui, comme son nom l'indique, analyse le prélèvement. L'une des informations importantes que l'on tire de cette analyse est la proportion d'un type de globules blancs dans la population totale de globules blancs. On peut la déterminer au microscope ou avec un cytomètre de flux, en comptant les cellules en fonction de leur forme. Si le patient est atteint d'une maladie qui modifie la forme des globules blancs, alors l'étude de ces cellules au cytomètre de flux devient très difficile.<br /> Une telle analyse mesure également le nombre de globules rouges et de plaquettes.<br /> <br /> ==Fonctionnement de l'anayseur==<br /> <br /> ==Comptage manuel==<br /> [[file:hematimetre.png|thumb|upright=1.4|Schéma fonctionnel d'un hématimètre &lt;br&gt; source : http://biotech.spip.ac-rouen.fr/IMG/pdf/TPnumerationcellulaire.pdf [consulté le 19 avril 2017]]]<br /> <br /> [[file : Hematocytometer_Grid.png|thumb|Quadrillage d'un hématimètre &lt;br&gt; Le carré bleu a un volume de &lt;math&gt; 0.25nL &lt;/math&gt; (nanolitres) &lt;br&gt;<br /> Le carré jaune a un volume de &lt;math&gt; 4.00 nL &lt;/math&gt; &lt;br&gt; <br /> Le carré vert a un volume de &lt;math&gt; 6.250 nL &lt;/math&gt; &lt;br&gt;<br /> Le carré rouge a un volume de &lt;math&gt; 100.00 nL &lt;/math&gt; &lt;br&gt;<br /> By Zephyris at the English language Wikipedia, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=10553213]]<br /> <br /> Les automates analyseurs sont relativement récents. Avant leur mise en place, les différentes cellules étaient comptées manuellement au microscope, à l’aide de lames de verre spéciales : les '''hématimètres''' ou '''cellules de numération'''. Il existe plusieurs types d’hématimètres, selon l’usage précis que l’on veut en faire, et leur constructeur, mais le fonctionnement reste toujours le même. Ces lames de verre sont gravées pour avoir un quadrillage microscopique, et de taille connue. La profondeur de la chambre (voir schéma ci-contre) est aussi connue, on peut donc déterminer le volume étudié.<br /> <br /> <br /> Il existe des conditions à respecter pour que le comptage soit correct : &lt;br&gt;<br /> - Il faut s’assurer d’homogénéiser le prélèvement à analyser, en mélangeant le tube (souvent à l’aide d’une machine nommée Vortex)&lt;br&gt;<br /> - Il faut parfois diluer le prélèvement initial, ou on risque de voir trop de cellules pour les compter.&lt;br&gt;<br /> - La chambre de comptage doit être remplie après avoir appliqué la lamelle planée, par capillarité. Cela permet d’éviter que des cellules n'adhèrent au verre, ou s’évaporent.<br /> <br /> {{note|Les dilutions sont très souvent utilisées en microbiologie et en analyses médicales, elles permettent de réduire la quantité de cellules dans une culture liquide. Ceci est nécessaire pour un grand nombre d'expériences, où l'on ne pourrait pas compter les cellules si on ne diluait pas la culture. Les dilutions se font souvent sur un facteur 10 (on remplit un tube à un dixième avec le prélèvement contenant les cellules, et on complète avec de l'eau)), mais peuvent se faire selon n'importe quel facteur.}}<br /> <br /> <br /> Les cellules sont déposées sur la plate-forme centrale, sous la lamelle planée, le trop plein de solution s’échappant par les rigoles. Une fois la lame prête, on l’observe au microscope. On se place au-dessus d’un premier quadrillage, et on compte les cellules présentes sur ce dernier (si des cellules se trouvent sur les bordures, on ne compte que celles sur deux des quatre bordures). Cette opération est plus ou moins répétée en fonction de la précision souhaitée, et du temps disponible.<br /> On a donc un nombre de cellules connu, pour un volume donnée. On reproduit le comptage au moins une fois, pour s’assurer que le nombre de cellules par carré est relativement constant : c’est-à-dire qu’il n’y a pas, entre les deux comptages, un écart supérieur à la racine carrée de ces derniers.<br /> <br /> <br /> Une fois le comptage terminé, on doit calculer la quantité de cellules par unité de volume dans la solution initiale : on a compté &lt;math&gt;n&lt;/math&gt; cellules dans un carré (on fait la moyenne des comptages effectués), pour un volume &lt;math&gt;V&lt;/math&gt;, à une dilution &lt;math&gt;f&lt;/math&gt;. Cela nous permettra donc de trouver &lt;math&gt;N&lt;/math&gt; le nombre de cellules pour un volume donné dans le prélèvement initial, selon la formule: <br /> &lt;math&gt;N = \frac{n}{f\times V}&lt;/math&gt;<br /> <br /> Exemple de calcul : <br /> On dépose sur la lame un culture de bactéries, préalablement diluée au centième.<br /> On dénombre une moyenne de 23 bactéries par case de l'hématimètre &lt;br&gt;<br /> Pour faire ce dénombrement, on a dilué 100 fois la solution, on a une dilution à &lt;math&gt; 10^{-2} &lt;/math&gt; &lt;br&gt;<br /> Le volume d'une case est ici &lt;math&gt;1.10^{-2}\mu L &lt;/math&gt; (c'est à dire un cent-millionième de Litre), et vaut &lt;math&gt;1.10^{-5} mL&lt;/math&gt;. &lt;br&gt; <br /> <br /> On peut alors calculer &lt;math&gt;N&lt;/math&gt; : &lt;math&gt; N=\frac{23}{10^{-2}\times 1.10^{-5}} &lt;/math&gt; d'où &lt;math&gt; N = 2,3 . 10^{8} cellules/mL &lt;/math&gt;<br /> <br /> ==Bibliographie/Webographie==<br /> Futura-science: Globule blanc. [en ligne, consulté le 17 juin 2016]. Disponible sur internet: &lt;http://www.futura-sciences.com/magazines/sante/infos/dico/d/medecine-globule-blanc-733/&gt;<br /> <br /> Medipedia: Quel est le rôle des globules blancs? [en ligne, consulté le 17 juin 2016]. Disponible sur internet: &lt;http://fr.medipedia.be/lymphomes/comprendre/quel-est-le-role-des-globules-blancs&gt;<br /> <br /> Dr. Chantal Kohler: ''Les cellules sanguines''. [en ligne]. Campus d'histologie et embryologie médicales du Collège des histologistes, embryologistes, cytologistes et cytogénéticiens. [consulté le 4 juillet 2016]. Disponible sur internet: &lt;http://campus.cerimes.fr/histologie-et-embryologie-medicales/enseignement/histologie15/site/html/1.html&gt;<br /> <br /> Lab Test Online: Echantillon de sang [en ligne, consulté le 4 juillet 2016]. Disponible sur internet: &lt;http://www.labtestsonline.fr/lab/blood_sample.html&gt;<br /> <br /> Laboratoires ADMED : http://www.admed.ch/f/page/322/#repartitionleucocytaire [consulté le 10/05/2017]<br /> <br /> == Pour aller plus loin ==<br /> Sur les leucocytes : (mise à jour du 22/02/17)<br /> <br /> &lt;/div&gt;</div> Evariste.dannenmuller http://www.mesures.universite-paris-saclay.fr/index.php?title=Discussion:Globules_blancs&diff=511 Discussion:Globules blancs 2017-05-10T10:05:47Z <p>Evariste.dannenmuller : /* Analyse sanguine */</p> <hr /> <div>==Analyse sanguine==<br /> <br /> http://www.groupelcd.com/analyse.php?id=2900<br /> Un hémogramme est réalisé avec les techniques suivantes: Impédance avec focalisation hydrodynamique, cytométrie de flux, constantes calculées. Pour le moment ces termes ne veulent rien dire pour moi, je vais donc effectuer des recherches à ce propos. <br /> <br /> J'ai contacté un laboratoire d'analyses médicales à Orsay pour leur poser des questions, mais ils ne répondent pas au téléphone. J'ai envoyé un mail qui pour le moment est sans réponse.<br /> <br /> partir des images :<br /> <br /> *scan analyse sanguine (entourer la ligne leucocytes) reste à trouver<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> <br /> <br /> liens articles wikipedia pour polynucléaires etc. tout terme spécifique<br /> <br /> comment fait on pour compter séparément les 3 types de globules blancs ??? Ce que j'ai trouvé : à la main on peut les différencier en observant un frottis sanguin. Et en automatisé : le cytomètre est capable de différencier les leucocytes et calculer leur proportion</div> Evariste.dannenmuller http://www.mesures.universite-paris-saclay.fr/index.php?title=Globules_blancs&diff=510 Globules blancs 2017-05-10T10:04:45Z <p>Evariste.dannenmuller : </p> <hr /> <div>&lt;div align=&quot;justify&quot;&gt;<br /> [[Catégorie:Santé]]<br /> <br /> [[file : Globules_blancs.png|thumb|right|upright=1.2| Images de globules blancs en microscopie électronique &lt;br&gt; Source : Blausen.com staff (2014). &quot;Medical gallery of Blausen Medical 2014&quot;. WikiJournal of Medicine 1 (2). DOI:10.15347/wjm/2014.010. ISSN 2002-4436]]<br /> <br /> <br /> Voir la page: [[Analyse sanguine]]<br /> <br /> {{En bref| Les globules blancs, aussi appelés '''leucocytes''', font partie du système immunitaire. Ils protègent l'organisme contre les infections. &lt;br&gt; Lors d'une analyse sanguine, de nombreux paramètres sont mesurés, donc le nombre de globule blancs. }} <br /> <br /> <br /> <br /> Les leucocytes sont des cellules circulant principalement dans la lymphe (un réseau responsables des défenses immunitaires du corps) mais aussi dans le sang et divers tissus. Ils ont pour rôle principal de reconnaître et d’éliminer les '''antigènes''', les éléments reconnus comme étrangers par le système immunitaire, et déclenchant une réaction immunitaire. &lt;br&gt; Il existe 3 types de leucocytes : <br /> <br /> *[https://fr.wikipedia.org/wiki/Granulocyte Polynucléaires], aussi appelés granulocytes. Il en existe 3 types : les éosinophiles, les basophiles et les neutrophiles. Ils sont impliqué dans une réponse rapide (dès l’arrivée d’un antigène), contre les infections, ainsi que dans les réactions allergiques et inflammatoires;<br /> <br /> *[https://fr.wikipedia.org/wiki/Lymphocyte Lymphocytes], il en existe plusieurs types. Ils sont impliqués dans la production d’anticorps et la destruction des cellules infectieuses.<br /> <br /> *[https://fr.wikipedia.org/wiki/Monocyte Monocytes], après une transformation les rendant actifs, ils dégradent les bactéries et les débris cellulaires laissés par les autres leucocytes.<br /> <br /> Ils sont généralement présents dans le sang, la rate, les ganglions, les amygdales, la végétation et la lymphe (liquide biologique circulant dans les vaisseaux parcourant tout le corps humain).<br /> Ils se nombrent entre 4 000 et 10 000 globules blancs par mm&lt;math&gt;^{3}&lt;/math&gt;<br /> <br /> *Si leur nombre est supérieur à 10 000 par mm&lt;math&gt;^{3}&lt;/math&gt; on dit que l’on se trouve en hyperleucocytose. Cela pourrait être le symptôme que le corps se défend contre une infection, ou tout simplement un signe de grossesse !<br /> <br /> *Si leur nombre est inférieur à 4 000 par mm&lt;math&gt;^{3}&lt;/math&gt;, on dit que l’on se trouve en leucopénie. Cela pourrait signifier que l'organisme est vulnérable aux infections.<br /> <br /> <br /> On mesure le nombre de globules blancs en réalisant une analyse sanguine, à partir d'une prise de sang. On prélève une petite quantité de sang dans une veine à l'aide d'une aiguille, puis l'échantillon passe dans un analyseur, un instrument automatisé qui, comme son nom l'indique, analyse le prélèvement. L'une des informations importantes que l'on tire de cette analyse est la part d'un type de globules blancs dans la population totale de globules blancs. On peut la déterminer à la main ou avec un cytomètre de flux, en comptant les cellules en fonction de leur forme.<br /> Une telle analyse mesure également le nombre de globules rouges et de plaquettes.<br /> <br /> ==Fonctionnement de l'anayseur==<br /> <br /> ==Comptage manuel==<br /> [[file:hematimetre.png|thumb|upright=1.4|Schéma fonctionnel d'un hématimètre &lt;br&gt; source : http://biotech.spip.ac-rouen.fr/IMG/pdf/TPnumerationcellulaire.pdf [consulté le 19 avril 2017]]]<br /> <br /> [[file : Hematocytometer_Grid.png|thumb|Quadrillage d'un hématimètre &lt;br&gt; Le carré bleu a un volume de &lt;math&gt; 0.25nL &lt;/math&gt; (nanolitres) &lt;br&gt;<br /> Le carré jaune a un volume de &lt;math&gt; 4.00 nL &lt;/math&gt; &lt;br&gt; <br /> Le carré vert a un volume de &lt;math&gt; 6.250 nL &lt;/math&gt; &lt;br&gt;<br /> Le carré rouge a un volume de &lt;math&gt; 100.00 nL &lt;/math&gt; &lt;br&gt;<br /> By Zephyris at the English language Wikipedia, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=10553213]]<br /> <br /> Les automates analyseurs sont relativement récents. Avant leur mise en place, les différentes cellules étaient comptées manuellement au microscope, à l’aide de lames de verre spéciales : les '''hématimètres''' ou '''cellules de numération'''. Il existe plusieurs types d’hématimètres, selon l’usage précis que l’on veut en faire, et leur constructeur, mais le fonctionnement reste toujours le même. Ces lames de verre sont gravées pour avoir un quadrillage microscopique, et de taille connue. La profondeur de la chambre (voir schéma ci-contre) est aussi connue, on peut donc déterminer le volume étudié.<br /> <br /> <br /> Il existe des conditions à respecter pour que le comptage soit correct : &lt;br&gt;<br /> - Il faut s’assurer d’homogénéiser le prélèvement à analyser, en mélangeant le tube (souvent à l’aide d’une machine nommée Vortex)&lt;br&gt;<br /> - Il faut parfois diluer le prélèvement initial, ou on risque de voir trop de cellules pour les compter.&lt;br&gt;<br /> - La chambre de comptage doit être remplie après avoir appliqué la lamelle planée, par capillarité. Cela permet d’éviter que des cellules n'adhèrent au verre, ou s’évaporent.<br /> <br /> {{note|Les dilutions sont très souvent utilisées en microbiologie et en analyses médicales, elles permettent de réduire la quantité de cellules dans une culture liquide. Ceci est nécessaire pour un grand nombre d'expériences, où l'on ne pourrait pas compter les cellules si on ne diluait pas la culture. Les dilutions se font souvent sur un facteur 10 (on remplit un tube à un dixième avec le prélèvement contenant les cellules, et on complète avec de l'eau)), mais peuvent se faire selon n'importe quel facteur.}}<br /> <br /> <br /> Les cellules sont déposées sur la plate-forme centrale, sous la lamelle planée, le trop plein de solution s’échappant par les rigoles. Une fois la lame prête, on l’observe au microscope. On se place au-dessus d’un premier quadrillage, et on compte les cellules présentes sur ce dernier (si des cellules se trouvent sur les bordures, on ne compte que celles sur deux des quatre bordures). Cette opération est plus ou moins répétée en fonction de la précision souhaitée, et du temps disponible.<br /> On a donc un nombre de cellules connu, pour un volume donnée. On reproduit le comptage au moins une fois, pour s’assurer que le nombre de cellules par carré est relativement constant : c’est-à-dire qu’il n’y a pas, entre les deux comptages, un écart supérieur à la racine carrée de ces derniers.<br /> <br /> <br /> Une fois le comptage terminé, on doit calculer la quantité de cellules par unité de volume dans la solution initiale : on a compté &lt;math&gt;n&lt;/math&gt; cellules dans un carré (on fait la moyenne des comptages effectués), pour un volume &lt;math&gt;V&lt;/math&gt;, à une dilution &lt;math&gt;f&lt;/math&gt;. Cela nous permettra donc de trouver &lt;math&gt;N&lt;/math&gt; le nombre de cellules pour un volume donné dans le prélèvement initial, selon la formule: <br /> &lt;math&gt;N = \frac{n}{f\times V}&lt;/math&gt;<br /> <br /> Exemple de calcul : <br /> On dépose sur la lame un culture de bactéries, préalablement diluée au centième.<br /> On dénombre une moyenne de 23 bactéries par case de l'hématimètre &lt;br&gt;<br /> Pour faire ce dénombrement, on a dilué 100 fois la solution, on a une dilution à &lt;math&gt; 10^{-2} &lt;/math&gt; &lt;br&gt;<br /> Le volume d'une case est ici &lt;math&gt;1.10^{-2}\mu L &lt;/math&gt; (c'est à dire un cent-millionième de Litre), et vaut &lt;math&gt;1.10^{-5} mL&lt;/math&gt;. &lt;br&gt; <br /> <br /> On peut alors calculer &lt;math&gt;N&lt;/math&gt; : &lt;math&gt; N=\frac{23}{10^{-2}\times 1.10^{-5}} &lt;/math&gt; d'où &lt;math&gt; N = 2,3 . 10^{8} cellules/mL &lt;/math&gt;<br /> <br /> ==Bibliographie/Webographie==<br /> Futura-science: Globule blanc. [en ligne, consulté le 17 juin 2016]. Disponible sur internet: &lt;http://www.futura-sciences.com/magazines/sante/infos/dico/d/medecine-globule-blanc-733/&gt;<br /> <br /> Medipedia: Quel est le rôle des globules blancs? [en ligne, consulté le 17 juin 2016]. Disponible sur internet: &lt;http://fr.medipedia.be/lymphomes/comprendre/quel-est-le-role-des-globules-blancs&gt;<br /> <br /> Dr. Chantal Kohler: ''Les cellules sanguines''. [en ligne]. Campus d'histologie et embryologie médicales du Collège des histologistes, embryologistes, cytologistes et cytogénéticiens. [consulté le 4 juillet 2016]. Disponible sur internet: &lt;http://campus.cerimes.fr/histologie-et-embryologie-medicales/enseignement/histologie15/site/html/1.html&gt;<br /> <br /> Lab Test Online: Echantillon de sang [en ligne, consulté le 4 juillet 2016]. Disponible sur internet: &lt;http://www.labtestsonline.fr/lab/blood_sample.html&gt;<br /> <br /> Laboratoires ADMED : http://www.admed.ch/f/page/322/#repartitionleucocytaire [consulté le 10/05/2017]<br /> <br /> == Pour aller plus loin ==<br /> Sur les leucocytes : (mise à jour du 22/02/17)<br /> <br /> &lt;/div&gt;</div> Evariste.dannenmuller http://www.mesures.universite-paris-saclay.fr/index.php?title=Vitesse_d%27un_objet&diff=509 Vitesse d'un objet 2017-05-10T09:02:51Z <p>Evariste.dannenmuller : </p> <hr /> <div>&lt;div align=&quot;justify&quot;&gt;<br /> [[catégorie:Physique]]<br /> <br /> {{En bref| Dans la vie courante, on a souvent affaire à des valeurs de vitesse (vitesse d'un véhicule, vitesse du vent...), mais comment cette vitesse est-elle mesurée? Et qu'est-ce que la vitesse? La vitesse est la grandeur qui décrit le déplacement d’un objet en fonction du temps. Elle est exprimée en &lt;math&gt;m/s&lt;/math&gt; (mètres par seconde) dans le Système International. &lt;br&gt;<br /> Les instruments de mesure de la vitesse sont des '''cinémomètres'''. Certains utilisent un rayonnement électromagnétique (les radars) pour mesurer une vitesse, d'autres mesurent le nombre de tours de roues d'un véhicule pour calculer sa vitesse.}}<br /> <br /> Ici nous décrirons les différents types de cinémomètres en utilisant l’exemple des radars routiers et des compteurs de vitesse (ceux des voitures par exemple)<br /> <br /> == RADARS ==<br /> L’un des cas courants de mesure de vitesse est celui du radar routier, en effet, qui n’a jamais vu un panneau « contrôles radar fréquents ». Mais comment fonctionnent ces radars ? <br /> {{note| Le mot RADAR est un sigle anglais signifiant « RAdio Detection And Ranging » ce qui signifie détection et télémétrie par ondes radio.}} <br /> Il existe plusieurs types de radars routiers, du simple radar installé sur le bord de route, qui ne mesure la vitesse des véhicules que d’un côté de la route, au radar embarqué dans une voiture, capable de mesurer la vitesse de véhicules dans les deux sens, à l’arrêt ou en mouvement. Certains sont entièrement automatisés, et préviennent automatiquement les services d’ordre qu’une infraction a été commise. D’autres servent uniquement à mesurer la vitesse d’un véhicule. Tous ces radars reposent sur deux méthodes de détermination de la vitesse : la mesure utilisant l’effet Doppler et la mesure au laser.<br /> <br /> <br /> === L'effet Doppler ===<br /> <br /> [[File : Doppler_effect.gif|right|frame|Schématisation de l'effet Doppler : la fréquence augmente devant la source de l'onde (le point noir), et diminue derrière &lt;br&gt; Fait par Doleron (https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Doppler_Effect.gif) [consulté le 09/05/2017]]]<br /> Vous avez tous déjà ressenti l’effet Doppler. C’est le nom du phénomène par lequel le son émis par une source change quand elle s’approche ou s’éloigne de nous. Comme vous le savez, le son est une onde et chaque onde possède une fréquence donnée. Lors du déplacement d’une voiture, elle génère un son et se déplace en même temps, ce qui a pour effet de rapprocher les ondes sonores devant le véhicule, donc d’augmenter leur fréquence à l’avant de la source, et de les éloigner derrière, donc de diminuer leur fréquence à l’arrière de la source. Plus la fréquence d’un son est élevée, plus il est aigu. &lt;br&gt;<br /> Cet effet s’applique aussi aux ondes électromagnétiques, telles que la lumière ou les ondes radio. Il est beaucoup plus difficile à observer compte tenu des distances nécessaires à son observation.<br /> Cet effet peut être défini de cette manière : L'effet Doppler, ou effet Doppler-Fizeau, désigne le décalage de fréquence d'une onde (mécanique, acoustique, électromagnétique ou d'une autre nature) observé entre les mesures à l'émission et à la réception, lorsque la distance entre l'émetteur et le récepteur varie au cours du temps. La formule suivante a pu être écrite pour l’effet Doppler, dans le cas où la source et l’observateur se déplacent sur le même axe : &lt;br&gt;<br /> <br /> &lt;math&gt; f = \frac{c-v}{c-v_{e}}.f_{e} &lt;/math&gt; &lt;br&gt;<br /> <br /> Avec f la fréquence reçue &lt;br&gt;<br /> c la vitesse de l’onde émise &lt;br&gt;<br /> v la vitesse de l’observateur &lt;br&gt;<br /> &lt;math&gt;v_{e}&lt;/math&gt; la vitesse de l’émetteur &lt;br&gt;<br /> &lt;math&gt;f_{e}&lt;/math&gt; la fréquence de l’onde émise &lt;br&gt;<br /> <br /> La plupart des radars actuellement en service utilisent cet effet : ils envoient une onde électromagnétique de fréquence connue, et réceptionnent une onde de fréquence différente. Cette différence permet de calculer la vitesse du véhicule : <br /> Dans le cas d’un radar fixe, l’observateur ne se déplace pas, donc &lt;math&gt;v_{e}&lt;/math&gt; = 0 (ici l’émetteur de l’onde est le radar, et pas le véhicule). On peut donc déterminer la vitesse en transformant la formule précédente : <br /> &lt;math&gt; v=\frac {c \Delta_{f} } {c} .f_{e}&lt;/math&gt;. &lt;br&gt; Avec &lt;math&gt; \Delta_{f} = \left| f_{e} – f \right| &lt;/math&gt; (Cela permet de considérer le décalage de fréquences, sans avoir de valeurs négative.)<br /> Cette formule est dans un cas idéal où le radar pourrait être placé en face de l’objet à observer… c’est-à-dire en plein dans sa trajectoire. Ceci n’est donc pas réalisable. Il faut introduire la notion d’angle d’observation, et le fait que l’onde fasse un aller-retour, pour trouver la « vraie » formule, qu’on peut écrire : &lt;br&gt;<br /> <br /> &lt;math&gt; v=\frac {c . \Delta_{f} } {2.f . \cos(\alpha)} .f_{e}&lt;/math&gt;. &lt;br&gt; <br /> <br /> Avec &lt;math&gt;\alpha&lt;/math&gt; l'angle entre la trajectoire de la voiture et la trajectoire des ondes. Les radars fixes sont calibrés pour faire le calcul de vitesse avec un angle de 25° (à plus ou moins 0.5°). Cet angle est déterminant pour la mesure de la vitesse : si on augmente l'angle de 5°, la vitesse mesurée sera 4.5% inférieure à la vitesse réelle.<br /> <br /> Ce premier mode de calcul est celui utilisé par une grande partie des radars actuels, comme les radars fixes de contrôle.<br /> <br /> <br /> Comme tout objet de mesure, les radars ont des imprécisions dues au matériel utilisé (voir [[incertitudes de mesure|l'exemple de la règle]]). De plus, les conditions d’utilisation du radar (vent, présence d’autres véhicules, secousses pour un radar en mouvement …) augmentent cette imprécision. Dans le cas d’une contravention, l’incertitude est toujours utilisée à l’avantage du conducteur, c’est-à-dire qu’on considèrera que le radar a fait l’erreur maximum, et on retirera cette valeur à la vitesse mesurée.<br /> <br /> La marge d’erreur d’un radar dépend du type de radar employé. Les radars fixes ont une marge d’erreur égale à 5 km/h en dessous de 100 km/h, et de 5% au-dessus de 100 km/h (donc si on mesure la vitesse d’un véhicule à 118 km/h, on retiendra une vitesse de 112 km/h).<br /> <br /> Les radars embarqués sont beaucoup moins précis, et qu’ils soient utilisés en poste fixe ou dans un véhicule, leur marge d’erreur est de 10km/h en dessous des 100km/h, et de 10% au-dessus (ici si on mesure la vitesse d’un véhicule à 118mh/h, on retiendra une vitesse de 106km/h). Ils sont surtout utilisés pour repérer les grands excès de vitesse. Si ils sont utilisés en mouvement, ces radars doivent aussi prendre en compte leur propre vitesse lors du calcul.<br /> <br /> === La mesure laser ===<br /> Le principe d’un cinémomètre laser est le suivant : cet outil émet un premier laser infrarouge en direction de sa cible, qui va réfléchir une partie des rayons sur le cinémomètre. Un récepteur capte le rayon, et mesure le temps de trajet de ce dernier. Le cinémomètre calcule alors la distance à laquelle se trouve la cible en utilisant la formule &lt;br&gt; &lt;math&gt; d <br /> <br /> = \frac {v\times t}{2} &lt;/math&gt; &lt;br&gt;<br /> <br /> (La lumière ayant fait un aller-retour, la distance parcourue par le faisceau est le double de la distance entre le cinémomètre et sa cible).<br /> Plusieurs mesures de distance sont faites à intervalles de temps connus. Le cinémomètre peut alors calculer la vitesse de sa cible à partir des distances mesurées et de l’intervalle de temps connu avec la formule : &lt;br&gt; <br /> <br /> &lt;math&gt; v = \frac{\Delta_{d}}{t} &lt;/math&gt; &lt;br&gt;<br /> <br /> Avec &lt;math&gt;\Delta_{d}&lt;/math&gt; la différence de distance entre deux mesures (en valeur absolue). &lt;br&gt;<br /> Et &lt;math&gt; t &lt;/math&gt; le temps entre ces deux mesures.<br /> <br /> Pour les cinémomètres laser, l'écart de mesure lié à l'angle est suffisamment faible pour ne pas être pris en compte sur la route. <br /> <br /> Ils sont bien plus précis que leurs homologues à effet Doppler, leur marge d’erreur allant de 0.1 à 1 km/h. Ceci s’explique par la fréquence de l’onde émise (plus la fréquence est haute, plus la détection de variations est facile). Cependant, la plupart des radars laser actuellement utilisés ne peuvent pas prendre de photographies du véhicule observé, ce qui oblige les forces de l’ordre à arrêter les contrevenants sur place.<br /> <br /> == Les compteurs de vitesse ==<br /> <br /> Les compteurs de vitesse sont des cinémomètres embarqués dans les véhicules. Ceux d’une voiture fonctionnent en déterminant la vitesse du véhicule en fonction de la fréquence de rotation des roues. Il en existe deux types dont le fonctionnement diffère.<br /> <br /> Mécanique : L’aiguille d’un compteur de vitesse est retenue au 0 par un ressort. La rotation de la roue fait tourner un câble dans le compteur, ce qui lance la rotation d’un aimant placé en face d'une cloche métallique reliée à l'aiguille du compteur. La rotation de l'aimant va entraîner celle de la cloche, qui va alors déplacer l'aiguille. Plus les roues tournent vite, plus l'aimant tournera vite, et plus l'aiguille sera poussée par la cloche. Si on arrête de faire tourner l'aimant, le ressort présent sur l'aiguille vient la ramener au 0.<br /> <br /> Electronique : Le fonctionnement est proche de celui d’un compteur mécanique. La mesure est réalisée à l’aide d’un système d’un capteur placé en face des axes de transmission de la voiture, et d’un aimant placé sur ces axes. A chaque tour, l’aimant passe devant le capteur, perturbant son champ magnétique. La fréquence de ces perturbations permet de calculer la vitesse de rotation de l’axe, et au final la vitesse du véhicule.<br /> <br /> Ces deux systèmes sont étalonnés pour une circonférence de roues et une pression pneumatique données, si ces paramètres changent, la précision des compteurs diminue.<br /> <br /> <br /> == Bibliographie/Webographie ==<br /> <br /> http://www.securite-routiere.gouv.fr/connaitre-les-regles/les-radars/les-types-de-radars/radar-mobile-nouvelle-generation [consulté le 04/05/2017]<br /> <br /> http://www.adilca.com/VITESSE_ET_COMPTEURS_DE_VITESSE.pdf [consulté le 27/04/2017]<br /> <br /> http://www.securite-routiere.gouv.fr/connaitre-les-regles/les-radars/historique [consulté le 09/05/2017]<br /> <br /> www.securite-routiere.gouv.fr/connaitre-les-regles/les-radars/ [consulté le 09/05/2017]<br /> <br /> https://en.wikipedia.org/wiki/Speedometer [consulté le 09/05/2017]<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> &lt;/div&gt;</div> Evariste.dannenmuller http://www.mesures.universite-paris-saclay.fr/index.php?title=Vitesse_d%27un_objet&diff=508 Vitesse d'un objet 2017-05-10T08:24:50Z <p>Evariste.dannenmuller : </p> <hr /> <div>&lt;div align=&quot;justify&quot;&gt;<br /> [[catégorie:Physique]]<br /> <br /> {{En bref| Dans la vie courante, on a souvent affaire à des valeurs de vitesse (vitesse d'un véhicule, vitesse du vent...), mais comment cette vitesse est-elle mesurée? Et qu'est-ce que la vitesse? La vitesse est la grandeur qui décrit le déplacement d’un objet en fonction du temps. Elle est exprimée en &lt;math&gt;m/s&lt;/math&gt; (mètres par seconde) dans le Système International. &lt;br&gt;<br /> Les instruments de mesure de la vitesse sont des '''cinémomètres'''. Certains utilisent un rayonnement électromagnétique (les radars) pour mesurer une vitesse, d'autres mesurent le nombre de tours de roues d'un véhicule pour calculer sa vitesse.}}<br /> <br /> Ici nous décrirons les différents types de cinémomètres en utilisant l’exemple des radars routiers et des compteurs de vitesse (ceux des voitures par exemple)<br /> <br /> == RADARS ==<br /> L’un des cas courants de mesure de vitesse est celui du radar routier, en effet, qui n’a jamais vu un panneau « contrôles radar fréquents ». Mais comment fonctionnent ces radars ? <br /> {{note| Le mot RADAR est un sigle anglais signifiant « RAdio Detection And Ranging » ce qui signifie détection et télémétrie par ondes radio.}} <br /> Il existe plusieurs types de radars routiers, du simple radar installé sur le bord de route, qui ne mesure la vitesse des véhicules que d’un côté de la route, au radar embarqué dans une voiture, capable de mesurer la vitesse de véhicules dans les deux sens, à l’arrêt ou en mouvement. Certains sont entièrement automatisés, et préviennent automatiquement les services d’ordre qu’une infraction a été commise. D’autres servent uniquement à mesurer la vitesse d’un véhicule. Tous ces radars reposent sur deux méthodes de détermination de la vitesse : la mesure utilisant l’effet Doppler et la mesure au laser.<br /> <br /> <br /> === L'effet Doppler ===<br /> <br /> [[File : Doppler_effect.gif|right|frame|Schématisation de l'effet Doppler : la fréquence augmente devant la source de l'onde (le point noir), et diminue derrière &lt;br&gt; Fait par Doleron (https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Doppler_Effect.gif) [consulté le 09/05/2017]]]<br /> Vous avez tous déjà ressenti l’effet Doppler. C’est le nom du phénomène par lequel le son émis par une source change quand elle s’approche ou s’éloigne de nous. Comme vous le savez, le son est une onde et chaque onde possède une fréquence donnée. Lors du déplacement d’une voiture, elle génère un son et se déplace en même temps, ce qui a pour effet de rapprocher les ondes sonores devant le véhicule, donc d’augmenter leur fréquence à l’avant de la source, et de les éloigner derrière, donc de diminuer leur fréquence à l’arrière de la source. Plus la fréquence d’un son est élevée, plus il est aigu. &lt;br&gt;<br /> Cet effet s’applique aussi aux ondes électromagnétiques, telles que la lumière ou les ondes radio. Il est beaucoup plus difficile à observer compte tenu des distances nécessaires à son observation.<br /> Cet effet peut être défini de cette manière : L'effet Doppler, ou effet Doppler-Fizeau, désigne le décalage de fréquence d'une onde (mécanique, acoustique, électromagnétique ou d'une autre nature) observé entre les mesures à l'émission et à la réception, lorsque la distance entre l'émetteur et le récepteur varie au cours du temps. La formule suivante a pu être écrite pour l’effet Doppler, dans le cas où la source et l’observateur se déplacent sur le même axe : &lt;br&gt;<br /> <br /> &lt;math&gt; f = \frac{c-v}{c-v_{e}}.f_{e} &lt;/math&gt; &lt;br&gt;<br /> <br /> Avec f la fréquence reçue &lt;br&gt;<br /> c la vitesse de l’onde émise &lt;br&gt;<br /> v la vitesse de l’observateur &lt;br&gt;<br /> &lt;math&gt;v_{e}&lt;/math&gt; la vitesse de l’émetteur &lt;br&gt;<br /> &lt;math&gt;f_{e}&lt;/math&gt; la fréquence de l’onde émise &lt;br&gt;<br /> <br /> La plupart des radars actuellement en service utilisent cet effet : ils envoient une onde électromagnétique de fréquence connue, et réceptionnent une onde de fréquence différente. Cette différence permet de calculer la vitesse du véhicule : <br /> Dans le cas d’un radar fixe, l’observateur ne se déplace pas, donc &lt;math&gt;v_{e}&lt;/math&gt; = 0 (ici l’émetteur de l’onde est le radar, et pas le véhicule). On peut donc déterminer la vitesse en transformant la formule précédente : <br /> &lt;math&gt; v=\frac {c \Delta_{f} } {c} .f_{e}&lt;/math&gt;. &lt;br&gt; Avec &lt;math&gt; \Delta_{f} = \left| f_{e} – f \right| &lt;/math&gt; (Cela permet de considérer le décalage de fréquences, sans avoir de valeurs négative.)<br /> Cette formule est dans un cas idéal où le radar pourrait être placé en face de l’objet à observer… c’est-à-dire en plein dans sa trajectoire. Ceci n’est donc pas réalisable. Il faut introduire la notion d’angle d’observation, et le fait que l’onde fasse un aller-retour, pour trouver la « vraie » formule, qu’on peut écrire : &lt;br&gt;<br /> <br /> &lt;math&gt; v=\frac {c . \Delta_{f} } {2.f . \cos(\alpha)} .f_{e}&lt;/math&gt;. &lt;br&gt; <br /> <br /> Avec &lt;math&gt;\alpha&lt;/math&gt; l'angle entre la trajectoire de la voiture et la trajectoire des ondes. Les radars fixes sont calibrés pour faire le calcul de vitesse avec un angle de 25° (à plus ou moins 0.5°).<br /> <br /> Ce premier mode de calcul est celui utilisé par une grande partie des radars actuels, comme les radars fixes de contrôle, et les radars embarqués.<br /> <br /> Comme tout objet de mesure, les radars ont des imprécisions de mesure dues au matériel utilisé. De plus, les conditions d’utilisation du radar (vent, présence d’autres véhicules, secousses pour un radar en mouvement …) augmentent cette imprécision. Dans le cas d’une contravention, l’incertitude est toujours utilisée à l’avantage du conducteur, c’est-à-dire qu’on considèrera que le radar a fait l’erreur maximum, et on retirera cette valeur à la vitesse mesurée.<br /> <br /> La marge d’erreur d’un radar dépend du type de radar employé. Les radars fixes ont une marge d’erreur égale à 5 km/h en dessous de 100 km/h, et de 5% au-dessus de 100 km/h (donc si on mesure la vitesse d’un véhicule à 118 km/h, on retiendra une vitesse de 112 km/h).<br /> <br /> Les radars embarqués sont beaucoup moins précis, et qu’ils soient utilisés en poste fixe ou dans un véhicule, leur marge d’erreur est de 10km/h en dessous des 100km/h, et de 10% au-dessus (ici si on mesure la vitesse d’un véhicule à 118mh/h, on retiendra une vitesse de 106km/h). Ils sont surtout utilisés pour repérer les grands excès de vitesse.<br /> <br /> <br /> === La mesure laser ===<br /> Le principe d’un cinémomètre laser est le suivant : cet outil émet un premier laser infrarouge en direction de sa cible, qui va réfléchir une partie des rayons sur le cinémomètre. Un récepteur capte le rayon, et mesure le temps de trajet de ce dernier. Le cinémomètre calcule alors la distance à laquelle se trouve la cible en utilisant la formule &lt;br&gt; &lt;math&gt; d <br /> <br /> = \frac {v\times t}{2} &lt;/math&gt; &lt;br&gt;<br /> <br /> (La lumière ayant fait un aller-retour, la distance parcourue par le faisceau est le double de la distance entre le cinémomètre et sa cible).<br /> Plusieurs mesures de distance sont faites à intervalles de temps connus. Le cinémomètre peut alors calculer la vitesse de sa cible à partir des distances mesurées et de l’intervalle de temps connu avec la formule : &lt;br&gt; <br /> <br /> &lt;math&gt; v = \frac{\Delta_{d}}{t} &lt;/math&gt; &lt;br&gt;<br /> <br /> Avec &lt;math&gt;\Delta_{d}&lt;/math&gt; la différence de distance entre deux mesures (en valeur absolue). &lt;br&gt;<br /> Et &lt;math&gt; t &lt;/math&gt; le temps entre ces deux mesures.<br /> <br /> Pour les cinémomètres laser, l'écart de mesure lié à l'angle est suffisamment faible pour ne pas être pris en compte sur la route. <br /> <br /> Ils sont bien plus précis que leurs homologues à effet Doppler, leur marge d’erreur allant de 0.1 à 1 km/h. Ceci s’explique par la fréquence de l’onde émise (plus la fréquence est haute, plus la détection de variations est facile). Cependant, la plupart des radars laser actuellement utilisés ne peuvent pas prendre de photographies du véhicule observé, ce qui oblige les forces de l’ordre à arrêter les contrevenants sur place.<br /> <br /> == Les compteurs de vitesse ==<br /> <br /> Les compteurs de vitesse sont des cinémomètres embarqués dans les véhicules. Ceux d’une voiture fonctionnent en déterminant la vitesse du véhicule en fonction de la fréquence de rotation des roues. Il en existe deux types dont le fonctionnement diffère.<br /> <br /> Mécanique : L’aiguille d’un compteur de vitesse est retenue au 0 par un ressort. La rotation de la roue fait tourner un câble dans le compteur, ce qui lance la rotation d’un aimant placé en face d'une cloche métallique reliée à l'aiguille du compteur. La rotation de l'aimant va entraîner celle de la cloche, qui va alors déplacer l'aiguille. Plus les roues tournent vite, plus l'aimant tournera vite, et plus l'aiguille sera poussée par la cloche. Si on arrête de faire tourner l'aimant, le ressort présent sur l'aiguille vient la ramener au 0.<br /> <br /> Electronique : Le fonctionnement est proche de celui d’un compteur mécanique. La mesure est réalisée à l’aide d’un système d’un capteur placé en face des axes de transmission de la voiture, et d’un aimant placé sur ces axes. A chaque tour, l’aimant passe devant le capteur, perturbant son champ magnétique. La fréquence de ces perturbations permet de calculer la vitesse de rotation de l’axe, et au final la vitesse du véhicule.<br /> <br /> Ces deux systèmes sont étalonnés pour une circonférence de roues et une pression pneumatique données, si ces paramètres changent, la précision des compteurs diminue.<br /> <br /> <br /> == Bibliographie/Webographie ==<br /> <br /> http://www.securite-routiere.gouv.fr/connaitre-les-regles/les-radars/les-types-de-radars/radar-mobile-nouvelle-generation [consulté le 04/05/2017]<br /> <br /> http://www.adilca.com/VITESSE_ET_COMPTEURS_DE_VITESSE.pdf [consulté le 27/04/2017]<br /> <br /> http://www.securite-routiere.gouv.fr/connaitre-les-regles/les-radars/historique [consulté le 09/05/2017]<br /> <br /> www.securite-routiere.gouv.fr/connaitre-les-regles/les-radars/ [consulté le 09/05/2017]<br /> <br /> https://en.wikipedia.org/wiki/Speedometer [consulté le 09/05/2017]<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> &lt;/div&gt;</div> Evariste.dannenmuller http://www.mesures.universite-paris-saclay.fr/index.php?title=Incertitudes_de_mesure&diff=507 Incertitudes de mesure 2017-05-10T08:15:45Z <p>Evariste.dannenmuller : </p> <hr /> <div>[[Catégorie:A propos des mesures]]<br /> Toute mesure est réalisée avec une incertitude. Cette incertitude peut être due à l'erreur humaine, à la précision limitée de l'appareil de mesure... <br /> Ainsi, lorsqu'on présente un résultat de mesure, il est important de préciser l'incertitude correspondante afin de pouvoir évaluer la précision de ce résultat.<br /> <br /> On présente généralement un résultat sous la forme: &lt;math&gt;M=m\pm \Delta M&lt;/math&gt; avec &lt;math&gt; M &lt;/math&gt; le résultat final de la grandeur mesurée, &lt;math&gt;m&lt;/math&gt; la valeur estimée du résultat de cette grandeur (lue sur l'appareil de mesure) et &lt;math&gt; \Delta M &lt;/math&gt; l'incertitude associée. Cela signifie que le résultat de la mesure est compris dans l'intervalle &lt;math&gt;[m+\Delta M, m-\Delta M]&lt;/math&gt;. <br /> <br /> Prenons un exemple concret:<br /> [[File:Règle.png|frame |center |]]<br /> On cherche ici à mesurer la longueur de l'objet bleu. Pour cela, on utilise une règle graduée toutes les centimètres. On trouve que la longueur est légèrement au dessus de 11cm, mais les graduations ne nous permettent pas de déterminer précisément à quel endroit entre 11 et 12cm la longueur se situe. On peut alors écrire que &lt;math&gt; M = 11\pm 1 cm&lt;/math&gt;. Cela veut dire que la longueur de l'objet est comprise entre &lt;math&gt;10cm&lt;/math&gt; et &lt;math&gt;12cm&lt;/math&gt;.<br /> <br /> ===Comment réduire les incertitudes?===<br /> <br /> Pour réduire les incertitudes sur une mesure, et donc effectuer une mesure plus précise, on peut tout d'abord utiliser un instrument de mesure plus précis. Par exemple, dans le cas de notre règle graduée, une règle graduée tous les millimètres aurait permis de déterminer la longueur de l'objet au millimètre près.<br /> <br /> Une autre technique peut être de répéter la même mesure dans des conditions strictement identiques, et d'effectuer une moyenne de tous les résultats de mesure obtenus. En effet, la moyenne de plusieurs mesures est plus proche de la valeur vraie que la valeur d'une seule mesure.<br /> <br /> ===Fidélité et justesse===<br /> [[File:Precision_metrologique.png |frame |center |]]<br /> Imaginons que nous répétons plusieurs fois la même mesure, avec le même instrument, dans des conditions identiques, et traçons une croix sur un cercle pour chacun des résultats obtenus. On suppose que la valeur vraie de la mesure se situe au centre du cercle.<br /> <br /> Un instrument est dit '''fidèle''' si on observe peu de dispersion. Les points sont centrés autour de leur moyenne, mais pas autour de la valeur vraie. On parle alors d''''erreur systématique'''.<br /> <br /> Il est dit '''juste''' si les points sont situés autour de la valeur vraie, mais très dispersés. Il y a alors peu d'erreur systématique, mais l'instrument n'est pas précis.<br /> <br /> Enfin, si l'instrument est fidèle et juste, on dit qu'il est '''exact'''. Les points sont centrés autour de la valeur vraie.<br /> <br /> <br /> ===Notation scientifique===<br /> La '''notation scientifique''' est utilisée par les scientifiques lorsqu'ils doivent écrire de très grands ou de très petits nombres. <br /> <br /> Elle consiste à écrire les nombres sous la forme: &lt;math&gt;a\times 10^{n}&lt;/math&gt; avec &lt;math&gt;1\leq a&lt; 10&lt;/math&gt; et &lt;math&gt;n&lt;/math&gt; un nombre entier.<br /> <br /> Un exemple: pour faciliter les calculs, on arrondi souvent la [[vitesse de la lumière]] à 300 000km/s, soit 300 000 000m/s. En notation scientifique, ce nombre s'écrit: &lt;math&gt;3\times 10^{8}&lt;/math&gt;m/s.<br /> ===Chiffres significatifs===<br /> <br /> Il est important, lorsqu'on publie un résultat, d'exprimer l'incertitude correspondante, avec le bon nombre de '''chiffres significatifs''', c'est à dire des chiffres qui ont une signification réelle.<br /> <br /> Pour connaitre le nombre de chiffres significatifs d'un nombre, il faut suivre quelques règles:<br /> *Les chiffres '''non nuls''' (différents de 0) sont '''toujours''' significatifs<br /> *Un 0 n'est pas significatif s'il est placé en tête du nombre<br /> *Un 0 est significatif s'il est placé à la fin du nombre.<br /> <br /> Quelques exemples: <br /> * 42 : 2 chiffres significatifs<br /> * 4,2 : 2 chiffres significatifs<br /> * 0,42 : 2 chiffres significatifs<br /> * 0,420 : 3 chiffres significatifs<br /> <br /> Si on reprend l'exemple de notre règle graduée tous les centimètres, dire que m vaut 11,2cm n'a pas de sens, puisque la règle n'est pas assez précise. <br /> <br /> <br /> Lorsque l'on additionne, soustrait, divise ou multiplie des nombres, le résultat de doit pas avoir plus de décimales que le nombre qui en a le moins.<br /> <br /> Exemple: calculons par exemple le périmètre &lt;math&gt;p&lt;/math&gt; d'un cercle de rayon &lt;math&gt;r=4,2cm&lt;/math&gt;. On utilise la formule: &lt;math&gt;p=\pi r^{2}&lt;/math&gt;. La calculatrice nous donne alors &lt;math&gt;p=55,41796944...&lt;/math&gt; Mais &lt;math&gt;r&lt;/math&gt; n'ayant que deux chiffres significatifs, il faut écrire &lt;math&gt;p=55cm^{2}&lt;/math&gt;. Pour écrire ce résultat en unités du Système International, il faut écrire : &lt;math&gt;p=5,5\times 10^{-1}m^{2}&lt;/math&gt;.<br /> <br /> <br /> Pour arrondir un nombre avec le bon nombre de chiffres significatifs, on utilise la règle suivante:<br /> *Si le chiffre suivant est 0, 1, 2, 3 ou 4: on arrondi à l'inférieur<br /> *Si le chiffre suivant est 5, 6, 7, 8 ou 9: on arrondi au supérieur.<br /> <br /> Exemple: on veut arrondir au dixième (un chiffre après la virgule) les nombres suivants:<br /> *1,456 devient 1,5<br /> *1,042 devient 1,0<br /> <br /> ==Bibliographie/Webographie==<br /> LANGEVIN-JOLIOT, Hélène ; HAÏSSINSKI, Jacques. ''Science et culture : Repères pour une culture scientifique commune''. Éd. Apogée, 2015, 160 p. ISBN 978-2-84398-473-0<br /> <br /> Eduscol : ''Mesure et incertitudes''. [en ligne]. Ressources pour le cycle terminal général et technologique. © MENJVA/DGESCO-IGEN. [consulté le 6 juillet 2016]. Disponible sur internet: &lt;http://national.udppc.asso.fr/attachments/article/537/_ressources_MathPC_Mesure_et_incertitudes_eduscol_214070.pdf&gt;</div> Evariste.dannenmuller http://www.mesures.universite-paris-saclay.fr/index.php?title=Cat%C3%A9gorie:G%C3%A9n%C3%A9ralit%C3%A9s&diff=506 Catégorie:Généralités 2017-05-10T08:13:01Z <p>Evariste.dannenmuller : Page créée avec « *incertitudes de mesure »</p> <hr /> <div>*[[incertitudes de mesure]]</div> Evariste.dannenmuller http://www.mesures.universite-paris-saclay.fr/index.php?title=Accueil&diff=505 Accueil 2017-05-10T08:12:37Z <p>Evariste.dannenmuller : </p> <hr /> <div>== &lt;strong&gt;Comment mesure-t-on … ?&lt;/strong&gt; ==<br /> &lt;div align=&quot;justify&quot;&gt;<br /> L'objectif de ce site est de vous permettre d'en savoir plus sur les méthodes de mesure. En effet, nous sommes confrontés à des résultats de mesures dans la vie quotidienne : lors d’une analyse sanguine, dans<br /> la presse, dans l’actualité scientifique, les chiffres sont partout. Or, nous ne savons pas, la plupart du temps, d’où viennent ces chiffres, comment ils sont obtenus, et encore moins qu’ils sont entachés d’[[incertitudes de mesure]]. <br /> <br /> Pour chaque page, une première partie intitulée &quot;En bref&quot; est destinée au grand public. Puis le sujet est développé dans la partie suivante, à destination d'un public plus averti, de niveau début de licence scientifique, ou des curieux. <br /> <br /> Vous retrouverez à la fin de chaque page une bibliographie/webographie pour en savoir plus, ainsi que, si le sujet s'y prête, des liens vers des vidéos explicatives.<br /> <br /> <br /> ==Pages déjà existantes (pas forcément terminées)==<br /> ===[[:Catégorie:SI|Système International d'unités]]===<br /> <br /> Le Système International d'unités, souvent appelé SI, est le système d'unités actuellement utilisé dans le domaine des sciences et de la technologie. Ce système a été adopté lors de la 9ème Conférence Générale des Poids et Mesures (CGPM) en 1948, et le Bureau International des Poids et Mesures (BIPM) a été mandaté pour définir ce système avec un document référence : la &quot;Brochure sur le SI&quot;. Ce système comporte 7 unités &quot;de base&quot;, et de nombreuses unités dérivées de celles-ci. La définition exacte de ces unités n'est pas fixe, et évolue avec les méthodes de mesure . C'est pourquoi le BIPM continue à publier de nouvelles brochures (la 8ème a été publiée en 2006, et mise à jour en 2014). L'intérêt d'un tel système est de simplifier la communication entre les acteurs du monde scientifique et technologique, quelles que soient leurs origines.<br /> <br /> Voici les 7 unités de base du Système International, : <br /> <br /> *[[Mètre|Mètre (longueur)]] <br /> *[[Seconde|Seconde (temps)]]<br /> *[[Kilogramme|Kilogramme (masse)]]<br /> *[[Kelvin|Kelvin (température)]]<br /> *[[Ampère|Ampère (intensité du courant électrique)]]<br /> *[[Mole|Mole (quantité de matière)]]<br /> *[[Candela|Candela (intensité lumineuse)]]<br /> <br /> ===[[:Catégorie:Physique|Physique]]===<br /> *[[Vitesse de la lumière]]<br /> *[[Longueur d'onde]]<br /> *[[Fréquence et période]]<br /> *[[Vitesse d'un objet]]<br /> <br /> ===[[:Catégorie:Santé|Santé]]===<br /> *[[Globules blancs]]<br /> *[[Analyse sanguine]]<br /> <br /> ===[[:Catégorie:Terre|Terre]]===<br /> *[[Taille de la Terre]]<br /> *[[Âge des roches]]<br /> *[[Distances sur Terre]]<br /> <br /> ===[[:Catégorie:A propos des mesures|A propos des mesures]]===<br /> *[[Incertitudes de mesure]]<br /> <br /> ==Bibliographie/Webographie==<br /> LANGEVIN-JOLIOT, Hélène ; HAÏSSINSKI, Jacques. ''Science et culture: Repères pour une culture scientifique commune''. Éd.<br /> Apogée, 2015, 160 p. ISBN 978-2-84398-473-0<br /> <br /> voir aussi la bibliographie citée dans la page Discussion.<br /> <br /> &lt;/div&gt;</div> Evariste.dannenmuller http://www.mesures.universite-paris-saclay.fr/index.php?title=Discussion:Globules_blancs&diff=504 Discussion:Globules blancs 2017-05-09T11:52:11Z <p>Evariste.dannenmuller : </p> <hr /> <div>==Analyse sanguine==<br /> <br /> http://www.groupelcd.com/analyse.php?id=2900<br /> Un hémogramme est réalisé avec les techniques suivantes: Impédance avec focalisation hydrodynamique, cytométrie de flux, constantes calculées. Pour le moment ces termes ne veulent rien dire pour moi, je vais donc effectuer des recherches à ce propos. <br /> <br /> J'ai contacté un laboratoire d'analyses médicales à Orsay pour leur poser des questions, mais ils ne répondent pas au téléphone. J'ai envoyé un mail qui pour le moment est sans réponse.<br /> <br /> partir des images :<br /> <br /> *scan analyse sanguine (entourer la ligne leucocytes) reste à trouver<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> <br /> <br /> liens articles wikipedia pour polynucléaires etc. tout terme spécifique<br /> <br /> comment fait on pour compter séparément les 3 types de globules blancs ???</div> Evariste.dannenmuller http://www.mesures.universite-paris-saclay.fr/index.php?title=Globules_blancs&diff=503 Globules blancs 2017-05-09T11:51:19Z <p>Evariste.dannenmuller : </p> <hr /> <div>&lt;div align=&quot;justify&quot;&gt;<br /> [[Catégorie:Santé]]<br /> <br /> [[file : Globules_blancs.png|thumb|right|upright=1.2| Images de globules blancs en microscopie électronique &lt;br&gt; Source : Blausen.com staff (2014). &quot;Medical gallery of Blausen Medical 2014&quot;. WikiJournal of Medicine 1 (2). DOI:10.15347/wjm/2014.010. ISSN 2002-4436]]<br /> <br /> <br /> Voir la page: [[Analyse sanguine]]<br /> <br /> {{En bref| Les globules blancs, aussi appelés '''leucocytes''', font partie du système immunitaire. Ils protègent l'organisme contre les infections. &lt;br&gt; Lors d'une analyse sanguine, de nombreux paramètres sont mesurés, donc le nombre de globule blancs. }} <br /> <br /> <br /> <br /> Les leucocytes sont des cellules circulant principalement dans la lymphe (un réseau responsables des défenses immunitaires du corps) mais aussi dans le sang et divers tissus. Ils ont pour rôle principal de reconnaître et d’éliminer les '''antigènes''', les éléments reconnus comme étrangers par le système immunitaire, et déclenchant une réaction immunitaire. &lt;br&gt; Il existe 3 types de leucocytes : <br /> <br /> *[https://fr.wikipedia.org/wiki/Granulocyte Polynucléaires], aussi appelés granulocytes. Il en existe 3 types : les éosinophiles, les basophiles et les neutrophiles. Ils sont impliqué dans une réponse rapide (dès l’arrivée d’un antigène), contre les infections, ainsi que dans les réactions allergiques et inflammatoires;<br /> <br /> *[https://fr.wikipedia.org/wiki/Lymphocyte Lymphocytes], il en existe plusieurs types. Ils sont impliqués dans la production d’anticorps et la destruction des cellules infectieuses.<br /> <br /> *[https://fr.wikipedia.org/wiki/Monocyte Monocytes], après une transformation les rendant actifs, ils dégradent les bactéries et les débris cellulaires laissés par les autres leucocytes.<br /> <br /> Ils sont généralement présents dans le sang, la rate, les ganglions, les amygdales, la végétation et la lymphe (liquide biologique circulant dans les vaisseaux parcourant tout le corps humain).<br /> Ils se nombrent entre 4 000 et 10 000 globules blancs par mm&lt;math&gt;^{3}&lt;/math&gt;<br /> <br /> *Si leur nombre est supérieur à 10 000 par mm&lt;math&gt;^{3}&lt;/math&gt; on dit que l’on se trouve en hyperleucocytose. Cela pourrait être le symptôme que le corps se défend contre une infection, ou tout simplement un signe de grossesse !<br /> <br /> *Si leur nombre est inférieur à 4 000 par mm&lt;math&gt;^{3}&lt;/math&gt;, on dit que l’on se trouve en leucopénie. Cela pourrait signifier que l'organisme est vulnérable aux infections.<br /> <br /> <br /> On mesure le nombre de globules blancs en réalisant une analyse sanguine, à partir d'une prise de sang. On prélève une petite quantité de sang dans une veine à l'aide d'une aiguille, puis l'échantillon passe dans un analyseur, un instrument automatisé qui, comme son nom l'indique, analyse le prélèvement. <br /> <br /> Une telle analyse mesure également le nombre de globules rouges et de plaquettes.<br /> <br /> ==Fonctionnement de l'anayseur==<br /> <br /> ==Comptage manuel==<br /> [[file:hematimetre.png|thumb|upright=1.4|Schéma fonctionnel d'un hématimètre &lt;br&gt; source : http://biotech.spip.ac-rouen.fr/IMG/pdf/TPnumerationcellulaire.pdf [consulté le 19 avril 2017]]]<br /> <br /> [[file : Hematocytometer_Grid.png|thumb|Quadrillage d'un hématimètre &lt;br&gt; Le carré bleu a un volume de &lt;math&gt; 0.25nL &lt;/math&gt; (nanolitres) &lt;br&gt;<br /> Le carré jaune a un volume de &lt;math&gt; 4.00 nL &lt;/math&gt; &lt;br&gt; <br /> Le carré vert a un volume de &lt;math&gt; 6.250 nL &lt;/math&gt; &lt;br&gt;<br /> Le carré rouge a un volume de &lt;math&gt; 100.00 nL &lt;/math&gt; &lt;br&gt;<br /> By Zephyris at the English language Wikipedia, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=10553213]]<br /> <br /> Les automates analyseurs sont relativement récents. Avant leur mise en place, les différentes cellules étaient comptées manuellement au microscope, à l’aide de lames de verre spéciales : les '''hématimètres''' ou '''cellules de numération'''. Il existe plusieurs types d’hématimètres, selon l’usage précis que l’on veut en faire, et leur constructeur, mais le fonctionnement reste toujours le même. Ces lames de verre sont gravées pour avoir un quadrillage microscopique, et de taille connue. La profondeur de la chambre (voir schéma ci-contre) est aussi connue, on peut donc déterminer le volume étudié.<br /> <br /> <br /> Il existe des conditions à respecter pour que le comptage soit correct : &lt;br&gt;<br /> - Il faut s’assurer d’homogénéiser le prélèvement à analyser, en mélangeant le tube (souvent à l’aide d’une machine nommée Vortex)&lt;br&gt;<br /> - Il faut parfois diluer le prélèvement initial, ou on risque de voir trop de cellules pour les compter.&lt;br&gt;<br /> - La chambre de comptage doit être remplie après avoir appliqué la lamelle planée, par capillarité. Cela permet d’éviter que des cellules n'adhèrent au verre, ou s’évaporent.<br /> <br /> {{note|Les dilutions sont très souvent utilisées en microbiologie et en analyses médicales, elles permettent de réduire la quantité de cellules dans une culture liquide. Ceci est nécessaire pour un grand nombre d'expériences, où l'on ne pourrait pas compter les cellules si on ne diluait pas la culture. Les dilutions se font souvent sur un facteur 10 (on remplit un tube à un dixième avec le prélèvement contenant les cellules, et on complète avec de l'eau)), mais peuvent se faire selon n'importe quel facteur.}}<br /> <br /> <br /> Les cellules sont déposées sur la plate-forme centrale, sous la lamelle planée, le trop plein de solution s’échappant par les rigoles. Une fois la lame prête, on l’observe au microscope. On se place au-dessus d’un premier quadrillage, et on compte les cellules présentes sur ce dernier (si des cellules se trouvent sur les bordures, on ne compte que celles sur deux des quatre bordures). Cette opération est plus ou moins répétée en fonction de la précision souhaitée, et du temps disponible.<br /> On a donc un nombre de cellules connu, pour un volume donnée. On reproduit le comptage au moins une fois, pour s’assurer que le nombre de cellules par carré est relativement constant : c’est-à-dire qu’il n’y a pas, entre les deux comptages, un écart supérieur à la racine carrée de ces derniers.<br /> <br /> <br /> Une fois le comptage terminé, on doit calculer la quantité de cellules par unité de volume dans la solution initiale : on a compté &lt;math&gt;n&lt;/math&gt; cellules dans un carré (on fait la moyenne des comptages effectués), pour un volume &lt;math&gt;V&lt;/math&gt;, à une dilution &lt;math&gt;f&lt;/math&gt;. Cela nous permettra donc de trouver &lt;math&gt;N&lt;/math&gt; le nombre de cellules pour un volume donné dans le prélèvement initial, selon la formule: <br /> &lt;math&gt;N = \frac{n}{f\times V}&lt;/math&gt;<br /> <br /> Exemple de calcul : <br /> On dépose sur la lame un culture de bactéries, préalablement diluée au centième.<br /> On dénombre une moyenne de 23 bactéries par case de l'hématimètre &lt;br&gt;<br /> Pour faire ce dénombrement, on a dilué 100 fois la solution, on a une dilution à &lt;math&gt; 10^{-2} &lt;/math&gt; &lt;br&gt;<br /> Le volume d'une case est ici &lt;math&gt;1.10^{-2}\mu L &lt;/math&gt; (c'est à dire un cent-millionième de Litre), et vaut &lt;math&gt;1.10^{-5} mL&lt;/math&gt;. &lt;br&gt; <br /> <br /> On peut alors calculer &lt;math&gt;N&lt;/math&gt; : &lt;math&gt; N=\frac{23}{10^{-2}\times 1.10^{-5}} &lt;/math&gt; d'où &lt;math&gt; N = 2,3 . 10^{8} cellules/mL &lt;/math&gt;<br /> <br /> ==Bibliographie/Webographie==<br /> Futura-science: Globule blanc. [en ligne, consulté le 17 juin 2016]. Disponible sur internet: &lt;http://www.futura-sciences.com/magazines/sante/infos/dico/d/medecine-globule-blanc-733/&gt;<br /> <br /> Medipedia: Quel est le rôle des globules blancs? [en ligne, consulté le 17 juin 2016]. Disponible sur internet: &lt;http://fr.medipedia.be/lymphomes/comprendre/quel-est-le-role-des-globules-blancs&gt;<br /> <br /> Dr. Chantal Kohler: ''Les cellules sanguines''. [en ligne]. Campus d'histologie et embryologie médicales du Collège des histologistes, embryologistes, cytologistes et cytogénéticiens. [consulté le 4 juillet 2016]. Disponible sur internet: &lt;http://campus.cerimes.fr/histologie-et-embryologie-medicales/enseignement/histologie15/site/html/1.html&gt;<br /> <br /> Lab Test Online: Echantillon de sang [en ligne, consulté le 4 juillet 2016]. Disponible sur internet: &lt;http://www.labtestsonline.fr/lab/blood_sample.html&gt;<br /> <br /> == Pour aller plus loin ==<br /> Sur les leucocytes : (mise à jour du 22/02/17)<br /> <br /> &lt;/div&gt;</div> Evariste.dannenmuller http://www.mesures.universite-paris-saclay.fr/index.php?title=Fichier:Hematocytometer_Grid.png&diff=502 Fichier:Hematocytometer Grid.png 2017-05-09T11:47:12Z <p>Evariste.dannenmuller : By Zephyris at the English language Wikipedia, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=10553213</p> <hr /> <div>By Zephyris at the English language Wikipedia, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=10553213</div> Evariste.dannenmuller http://www.mesures.universite-paris-saclay.fr/index.php?title=Globules_blancs&diff=501 Globules blancs 2017-05-09T11:46:55Z <p>Evariste.dannenmuller : </p> <hr /> <div>&lt;div align=&quot;justify&quot;&gt;<br /> [[Catégorie:Santé]]<br /> <br /> [[file : Globules_blancs.png|thumb|right|upright=1.2| Images de globules blancs en microscopie électronique &lt;br&gt; Source : Blausen.com staff (2014). &quot;Medical gallery of Blausen Medical 2014&quot;. WikiJournal of Medicine 1 (2). DOI:10.15347/wjm/2014.010. ISSN 2002-4436]]<br /> <br /> <br /> Voir la page: [[Analyse sanguine]]<br /> <br /> {{En bref| Les globules blancs, aussi appelés '''leucocytes''', font partie du système immunitaire. Ils protègent l'organisme contre les infections. &lt;br&gt; Lors d'une analyse sanguine, de nombreux paramètres sont mesurés, donc le nombre de globule blancs. }} <br /> <br /> <br /> <br /> Les leucocytes sont des cellules circulant principalement dans la lymphe (un réseau responsables des défenses immunitaires du corps) mais aussi dans le sang et divers tissus. Ils ont pour rôle principal de reconnaître et d’éliminer les '''antigènes''', les éléments reconnus comme étrangers par le système immunitaire, et déclenchant une réaction immunitaire. &lt;br&gt; Il existe 3 types de leucocytes : <br /> <br /> *[https://fr.wikipedia.org/wiki/Granulocyte Polynucléaires], aussi appelés granulocytes. Il en existe 3 types : les éosinophiles, les basophiles et les neutrophiles. Ils sont impliqué dans une réponse rapide (dès l’arrivée d’un antigène), contre les infections, ainsi que dans les réactions allergiques et inflammatoires;<br /> <br /> *[https://fr.wikipedia.org/wiki/Lymphocyte Lymphocytes], il en existe plusieurs types. Ils sont impliqués dans la production d’anticorps et la destruction des cellules infectieuses.<br /> <br /> *[https://fr.wikipedia.org/wiki/Monocyte Monocytes], après une transformation les rendant actifs, ils dégradent les bactéries et les débris cellulaires laissés par les autres leucocytes.<br /> <br /> Ils sont généralement présents dans le sang, la rate, les ganglions, les amygdales, la végétation et la lymphe (liquide biologique circulant dans les vaisseaux parcourant tout le corps humain).<br /> Ils se nombrent entre 4 000 et 10 000 globules blancs par mm&lt;math&gt;^{3}&lt;/math&gt;<br /> <br /> *Si leur nombre est supérieur à 10 000 par mm&lt;math&gt;^{3}&lt;/math&gt; on dit que l’on se trouve en hyperleucocytose. Cela pourrait être le symptôme que le corps se défend contre une infection, ou tout simplement un signe de grossesse !<br /> <br /> *Si leur nombre est inférieur à 4 000 par mm&lt;math&gt;^{3}&lt;/math&gt;, on dit que l’on se trouve en leucopénie. Cela pourrait signifier que l'organisme est vulnérable aux infections.<br /> <br /> <br /> On mesure le nombre de globules blancs en réalisant une analyse sanguine, à partir d'une prise de sang. On prélève une petite quantité de sang dans une veine à l'aide d'une aiguille, puis l'échantillon passe dans un analyseur, un instrument automatisé qui, comme son nom l'indique, analyse le prélèvement. <br /> <br /> Une telle analyse mesure également le nombre de globules rouges et de plaquettes.<br /> <br /> ==Fonctionnement de l'anayseur==<br /> <br /> ==Comptage manuel==<br /> [[file:hematimetre.png|thumb|upright=1.4|Schéma fonctionnel d'un hématimètre &lt;br&gt; source : http://biotech.spip.ac-rouen.fr/IMG/pdf/TPnumerationcellulaire.pdf [consulté le 19 avril 2017]]]<br /> [[file : hematocytometer_grid|thumb|Quadrillage d'un hématimètre &lt;br&gt; By Zephyris at the English language Wikipedia, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=10553213]]<br /> Les automates analyseurs sont relativement récents. Avant leur mise en place, les différentes cellules étaient comptées manuellement au microscope, à l’aide de lames de verre spéciales : les '''hématimètres''' ou '''cellules de numération'''. Il existe plusieurs types d’hématimètres, selon l’usage précis que l’on veut en faire, et leur constructeur, mais le fonctionnement reste toujours le même. Ces lames de verre sont gravées pour avoir un quadrillage microscopique, et de taille connue. La profondeur de la chambre (voir schéma ci-contre) est aussi connue, on peut donc déterminer le volume étudié.<br /> <br /> <br /> Il existe des conditions à respecter pour que le comptage soit correct : &lt;br&gt;<br /> - Il faut s’assurer d’homogénéiser le prélèvement à analyser, en mélangeant le tube (souvent à l’aide d’une machine nommée Vortex)&lt;br&gt;<br /> - Il faut parfois diluer le prélèvement initial, ou on risque de voir trop de cellules pour les compter.&lt;br&gt;<br /> - La chambre de comptage doit être remplie après avoir appliqué la lamelle planée, par capillarité. Cela permet d’éviter que des cellules n'adhèrent au verre, ou s’évaporent.<br /> <br /> {{note|Les dilutions sont très souvent utilisées en microbiologie et en analyses médicales, elles permettent de réduire la quantité de cellules dans une culture liquide. Ceci est nécessaire pour un grand nombre d'expériences, où l'on ne pourrait pas compter les cellules si on ne diluait pas la culture. Les dilutions se font souvent sur un facteur 10 (on remplit un tube à un dixième avec le prélèvement contenant les cellules, et on complète avec de l'eau)), mais peuvent se faire selon n'importe quel facteur.}}<br /> <br /> <br /> Les cellules sont déposées sur la plate-forme centrale, sous la lamelle planée, le trop plein de solution s’échappant par les rigoles. Une fois la lame prête, on l’observe au microscope. On se place au-dessus d’un premier quadrillage, et on compte les cellules présentes sur ce dernier (si des cellules se trouvent sur les bordures, on ne compte que celles sur deux des quatre bordures). Cette opération est plus ou moins répétée en fonction de la précision souhaitée, et du temps disponible.<br /> On a donc un nombre de cellules connu, pour un volume donnée. On reproduit le comptage au moins une fois, pour s’assurer que le nombre de cellules par carré est relativement constant : c’est-à-dire qu’il n’y a pas, entre les deux comptages, un écart supérieur à la racine carrée de ces derniers.<br /> <br /> <br /> Une fois le comptage terminé, on doit calculer la quantité de cellules par unité de volume dans la solution initiale : on a compté &lt;math&gt;n&lt;/math&gt; cellules dans un carré (on fait la moyenne des comptages effectués), pour un volume &lt;math&gt;V&lt;/math&gt;, à une dilution &lt;math&gt;f&lt;/math&gt;. Cela nous permettra donc de trouver &lt;math&gt;N&lt;/math&gt; le nombre de cellules pour un volume donné dans le prélèvement initial, selon la formule: <br /> &lt;math&gt;N = \frac{n}{f\times V}&lt;/math&gt;<br /> <br /> Exemple de calcul : <br /> On dépose sur la lame un culture de bactéries, préalablement diluée au centième.<br /> On dénombre une moyenne de 23 bactéries par case de l'hématimètre &lt;br&gt;<br /> Pour faire ce dénombrement, on a dilué 100 fois la solution, on a une dilution à &lt;math&gt; 10^{-2} &lt;/math&gt; &lt;br&gt;<br /> Le volume d'une case est ici &lt;math&gt;1.10^{-2}\mu L &lt;/math&gt; (c'est à dire un cent-millionième de Litre), et vaut &lt;math&gt;1.10^{-5} mL&lt;/math&gt;. &lt;br&gt; <br /> <br /> On peut alors calculer &lt;math&gt;N&lt;/math&gt; : &lt;math&gt; N=\frac{23}{10^{-2}\times 1.10^{-5}} &lt;/math&gt; d'où &lt;math&gt; N = 2,3 . 10^{8} cellules/mL &lt;/math&gt;<br /> <br /> ==Bibliographie/Webographie==<br /> Futura-science: Globule blanc. [en ligne, consulté le 17 juin 2016]. Disponible sur internet: &lt;http://www.futura-sciences.com/magazines/sante/infos/dico/d/medecine-globule-blanc-733/&gt;<br /> <br /> Medipedia: Quel est le rôle des globules blancs? [en ligne, consulté le 17 juin 2016]. Disponible sur internet: &lt;http://fr.medipedia.be/lymphomes/comprendre/quel-est-le-role-des-globules-blancs&gt;<br /> <br /> Dr. Chantal Kohler: ''Les cellules sanguines''. [en ligne]. Campus d'histologie et embryologie médicales du Collège des histologistes, embryologistes, cytologistes et cytogénéticiens. [consulté le 4 juillet 2016]. Disponible sur internet: &lt;http://campus.cerimes.fr/histologie-et-embryologie-medicales/enseignement/histologie15/site/html/1.html&gt;<br /> <br /> Lab Test Online: Echantillon de sang [en ligne, consulté le 4 juillet 2016]. Disponible sur internet: &lt;http://www.labtestsonline.fr/lab/blood_sample.html&gt;<br /> <br /> == Pour aller plus loin ==<br /> Sur les leucocytes : (mise à jour du 22/02/17)<br /> <br /> &lt;/div&gt;</div> Evariste.dannenmuller http://www.mesures.universite-paris-saclay.fr/index.php?title=Globules_blancs&diff=500 Globules blancs 2017-05-09T11:35:47Z <p>Evariste.dannenmuller : </p> <hr /> <div>&lt;div align=&quot;justify&quot;&gt;<br /> [[Catégorie:Santé]]<br /> <br /> [[file : Globules_blancs.png|thumb|right|upright=1.2| Images de globules blancs en microscopie électronique &lt;br&gt; Source : Blausen.com staff (2014). &quot;Medical gallery of Blausen Medical 2014&quot;. WikiJournal of Medicine 1 (2). DOI:10.15347/wjm/2014.010. ISSN 2002-4436]]<br /> <br /> <br /> Voir la page: [[Analyse sanguine]]<br /> <br /> {{En bref| Les globules blancs, aussi appelés '''leucocytes''', font partie du système immunitaire. Ils protègent l'organisme contre les infections. &lt;br&gt; Lors d'une analyse sanguine, de nombreux paramètres sont mesurés, donc le nombre de globule blancs. }} <br /> <br /> <br /> <br /> Les leucocytes sont des cellules circulant principalement dans la lymphe (un réseau responsables des défenses immunitaires du corps) mais aussi dans le sang et divers tissus. Ils ont pour rôle principal de reconnaître et d’éliminer les '''antigènes''', les éléments reconnus comme étrangers par le système immunitaire, et déclenchant une réaction immunitaire. &lt;br&gt; Il existe 3 types de leucocytes : <br /> <br /> *[https://fr.wikipedia.org/wiki/Granulocyte Polynucléaires], aussi appelés granulocytes. Il en existe 3 types : les éosinophiles, les basophiles et les neutrophiles. Ils sont impliqué dans une réponse rapide (dès l’arrivée d’un antigène), contre les infections, ainsi que dans les réactions allergiques et inflammatoires;<br /> <br /> *[https://fr.wikipedia.org/wiki/Lymphocyte Lymphocytes], il en existe plusieurs types. Ils sont impliqués dans la production d’anticorps et la destruction des cellules infectieuses.<br /> <br /> *[https://fr.wikipedia.org/wiki/Monocyte Monocytes], après une transformation les rendant actifs, ils dégradent les bactéries et les débris cellulaires laissés par les autres leucocytes.<br /> <br /> Ils sont généralement présents dans le sang, la rate, les ganglions, les amygdales, la végétation et la lymphe (liquide biologique circulant dans les vaisseaux parcourant tout le corps humain).<br /> Ils se nombrent entre 4 000 et 10 000 globules blancs par mm&lt;math&gt;^{3}&lt;/math&gt;<br /> <br /> *Si leur nombre est supérieur à 10 000 par mm&lt;math&gt;^{3}&lt;/math&gt; on dit que l’on se trouve en hyperleucocytose. Cela pourrait être le symptôme que le corps se défend contre une infection, ou tout simplement un signe de grossesse !<br /> <br /> *Si leur nombre est inférieur à 4 000 par mm&lt;math&gt;^{3}&lt;/math&gt;, on dit que l’on se trouve en leucopénie. Cela pourrait signifier que l'organisme est vulnérable aux infections.<br /> <br /> <br /> On mesure le nombre de globules blancs en réalisant une analyse sanguine, à partir d'une prise de sang. On prélève une petite quantité de sang dans une veine à l'aide d'une aiguille, puis l'échantillon passe dans un analyseur, un instrument automatisé qui, comme son nom l'indique, analyse le prélèvement. <br /> <br /> Une telle analyse mesure également le nombre de globules rouges et de plaquettes.<br /> <br /> ==Fonctionnement de l'anayseur==<br /> <br /> ==Comptage manuel==<br /> [[file:hematimetre.png|thumb|upright=1.4|Schéma fonctionnel d'un hématimètre &lt;br&gt; source : http://biotech.spip.ac-rouen.fr/IMG/pdf/TPnumerationcellulaire.pdf [consulté le 19 avril 2017]]]<br /> Les automates analyseurs sont relativement récents. Avant leur mise en place, les différentes cellules étaient comptées manuellement au microscope, à l’aide de lames de verre spéciales : les '''hématimètres''' ou '''cellules de numération'''. Il existe plusieurs types d’hématimètres, selon l’usage précis que l’on veut en faire, et leur constructeur, mais le fonctionnement reste toujours le même. Ces lames de verre sont gravées pour avoir un quadrillage microscopique, et de taille connue. La profondeur de la chambre (voir schéma ci-contre) est aussi connue, on peut donc déterminer le volume étudié.<br /> <br /> <br /> Il existe des conditions à respecter pour que le comptage soit correct : &lt;br&gt;<br /> - Il faut s’assurer d’homogénéiser le prélèvement à analyser, en mélangeant le tube (souvent à l’aide d’une machine nommée Vortex)&lt;br&gt;<br /> - Il faut parfois diluer le prélèvement initial, ou on risque de voir trop de cellules pour les compter.&lt;br&gt;<br /> - La chambre de comptage doit être remplie après avoir appliqué la lamelle planée, par capillarité. Cela permet d’éviter que des cellules n'adhèrent au verre, ou s’évaporent.<br /> <br /> {{note|Les dilutions sont très souvent utilisées en microbiologie et en analyses médicales, elles permettent de réduire la quantité de cellules dans une culture liquide. Ceci est nécessaire pour un grand nombre d'expériences, où l'on ne pourrait pas compter les cellules si on ne diluait pas la culture. Les dilutions se font souvent sur un facteur 10 (on remplit un tube à un dixième avec le prélèvement contenant les cellules, et on complète avec de l'eau)), mais peuvent se faire selon n'importe quel facteur.}}<br /> <br /> <br /> Les cellules sont déposées sur la plate-forme centrale, sous la lamelle planée, le trop plein de solution s’échappant par les rigoles. Une fois la lame prête, on l’observe au microscope. On se place au-dessus d’un premier quadrillage, et on compte les cellules présentes sur ce dernier (si des cellules se trouvent sur les bordures, on ne compte que celles sur deux des quatre bordures). Cette opération est plus ou moins répétée en fonction de la précision souhaitée, et du temps disponible.<br /> On a donc un nombre de cellules connu, pour un volume donnée. On reproduit le comptage au moins une fois, pour s’assurer que le nombre de cellules par carré est relativement constant : c’est-à-dire qu’il n’y a pas, entre les deux comptages, un écart supérieur à la racine carrée de ces derniers.<br /> <br /> <br /> Une fois le comptage terminé, on doit calculer la quantité de cellules par unité de volume dans la solution initiale : on a compté &lt;math&gt;n&lt;/math&gt; cellules dans un carré (on fait la moyenne des comptages effectués), pour un volume &lt;math&gt;V&lt;/math&gt;, à une dilution &lt;math&gt;f&lt;/math&gt;. Cela nous permettra donc de trouver &lt;math&gt;N&lt;/math&gt; le nombre de cellules pour un volume donné dans le prélèvement initial, selon la formule: <br /> &lt;math&gt;N = \frac{n}{f\times V}&lt;/math&gt;<br /> <br /> Exemple de calcul : <br /> On dépose sur la lame un culture de bactéries, préalablement diluée au centième.<br /> On dénombre une moyenne de 23 bactéries par case de l'hématimètre &lt;br&gt;<br /> Pour faire ce dénombrement, on a dilué 100 fois la solution, on a une dilution à &lt;math&gt; 10^{-2} &lt;/math&gt; &lt;br&gt;<br /> Le volume d'une case est ici &lt;math&gt;1.10^{-2}\mu L &lt;/math&gt; (c'est à dire un cent-millionième de Litre), et vaut &lt;math&gt;1.10^{-5} mL&lt;/math&gt;. &lt;br&gt; <br /> <br /> On peut alors calculer &lt;math&gt;N&lt;/math&gt; : &lt;math&gt; N=\frac{23}{10^{-2}\times 1.10^{-5}} &lt;/math&gt; d'où &lt;math&gt; N = 2,3 . 10^{8} cellules/mL &lt;/math&gt;<br /> <br /> ==Bibliographie/Webographie==<br /> Futura-science: Globule blanc. [en ligne, consulté le 17 juin 2016]. Disponible sur internet: &lt;http://www.futura-sciences.com/magazines/sante/infos/dico/d/medecine-globule-blanc-733/&gt;<br /> <br /> Medipedia: Quel est le rôle des globules blancs? [en ligne, consulté le 17 juin 2016]. Disponible sur internet: &lt;http://fr.medipedia.be/lymphomes/comprendre/quel-est-le-role-des-globules-blancs&gt;<br /> <br /> Dr. Chantal Kohler: ''Les cellules sanguines''. [en ligne]. Campus d'histologie et embryologie médicales du Collège des histologistes, embryologistes, cytologistes et cytogénéticiens. [consulté le 4 juillet 2016]. Disponible sur internet: &lt;http://campus.cerimes.fr/histologie-et-embryologie-medicales/enseignement/histologie15/site/html/1.html&gt;<br /> <br /> Lab Test Online: Echantillon de sang [en ligne, consulté le 4 juillet 2016]. Disponible sur internet: &lt;http://www.labtestsonline.fr/lab/blood_sample.html&gt;<br /> <br /> == Pour aller plus loin ==<br /> Sur les leucocytes : (mise à jour du 22/02/17)<br /> <br /> &lt;/div&gt;</div> Evariste.dannenmuller http://www.mesures.universite-paris-saclay.fr/index.php?title=Kilogramme&diff=499 Kilogramme 2017-05-09T11:26:20Z <p>Evariste.dannenmuller : </p> <hr /> <div>[[Catégorie:SI]]<br /> &lt;div align=&quot;justify&quot;&gt;<br /> {{En bref|Le '''kilogramme''' ('''kg''') est l'unité du système international (SI) pour la '''masse'''.&lt;br&gt; Il est défini comme étant la masse d'un décimètre cube d'eau dite pure à 4°C soit la masse d'un litre d'eau. &lt;br&gt; &lt;br&gt; Il s'agit de la seule unité du système international à être encore définie par un étalon. La masse de l'étalon pouvant varier, des recherches sont actuellement en cours pour trouver une nouvelle définition du kilogramme.}}<br /> <br /> ==De l'eau pour le kilogramme==<br /> <br /> L'idée d'utiliser de l'eau pour définir l'unité de masse vient des babyloniens, pour qui un gramme était le poids d'un volume d'eau pure de la taille d'un cube d'un centimètre de côté. {{Note|Attention à ne pas confondre '''masse''' et '''poids'''! &lt;br&gt; Historiquement, le '''poids''' est la force verticale agissant sur un corps situé à la surface de la Terre. C'est ce qui fait que lorsqu'on lâche un objet, il tombe. Il était admis que cette force était constante. Mais au 17e siècle, l'astronome Jean Richer se rend compte que son pendule a un retard de plus de deux minutes par jour lorsqu'il voyage en Guyane française depuis l'Europe. La période d'un pendule dépendant du poids de celui-ci, il en déduit que ce dernier n'est pas constant partout sur Terre. &lt;br&gt;C'est Newton qui différenciera la masse et le poids. &lt;br&gt; &lt;br&gt; La '''masse''' est une propriété d'un morceau de matière immergé dans l'Univers dans son ensemble. C'est-à-dire qu'elle est la même partout sur Terre et dans l'Univers: un astronaute a la même masse qu'il soit sur Terre ou sur la Lune. &lt;br&gt; &lt;br&gt; Le '''poids''' est dû au fait que les masses interagissent gravitationnellement les unes avec les autres. Tous les corps massifs interagissent les uns avec les autres avec une force attractive: &lt;math&gt;F=G\frac{m_{1}m_{2}}{d^{2}}&lt;/math&gt; avec &lt;math&gt;m_{1}&lt;/math&gt; et &lt;math&gt;m_{2}&lt;/math&gt; les masses des deux objets qui interagissent, &lt;math&gt;d&lt;/math&gt; la distance qui les sépare et &lt;math&gt;G&lt;/math&gt; la constante gravitationnelle qui vaut &lt;math&gt; 6,67259.10^{-11}m^{3}kg^{-1}s^{-2}&lt;/math&gt;. &lt;br&gt; Plus un corps est massif, plus il va attirer les autres objets massifs. C'est parce la Terre a une masse très importante (plusieurs milliers de milliards de milliards de tonnes, plus précisément &lt;math&gt;5,972.10^{^{24}}kg&lt;/math&gt;) que nous restons &quot;collés&quot; à sa surface.}}<br /> <br /> C'est lors de la création du système métrique, dans les années 1790, que le kilogramme a été redéfini en France à partir de l'eau. Une des difficultés rencontrées est qu'un même volume d'eau a une masse différente suivent la température. En effet, l'eau se dilate avec la chaleur et se condense avec le froid.<br /> <br /> Il a donc été décidé de choisir comme référence l'état de densité maximale de l'eau, c'est-à-dire le point où l'eau est la plus dense. Cet état est atteint à environ 4°C.{{Note| Pourquoi la densité maximale de l'eau est atteinte à 4°C et pas à 0°C? &lt;br&gt;[[File:S-L-G.png|thumb | 400px|left|Etats solide, liquide et gazeux de la matière. &lt;br&gt;Dans l'état solide, les molécules sont bien ordonnées et très proches les unes des autres. Dans l'état solide, les molécules sont désordonnées et peuvent bouger les unes par rapport aux autres, mais restent proches. Dans l'état gazeux, les molécules peuvent bouger rapidement dans toutes les directions et tendent à prendre le plus d'espace possible.]] Avez-vous déjà mis une bouteille pleine d’eau au réfrigérateur pour la nuit? Si oui, alors vous avez eu la mauvaise surprise de la retrouver explosée. En effet, l’eau solide (la glace) prend plus de place que l’eau liquide. Pour la plupart des autres corps, c’est le contraire: l'état solide est plus dense que l'état liquide, et l'état liquide est plus dense que l'état gazeux. En effet, à pression constante, la matière devient de plus en plus dense lorsque la température diminue: les molécules se rapprochent les unes des autres, comme les manchots qui se serrent les uns contre les autres pour se protéger du froid. Plus les molécules sont serrées les unes aux autres, moins elles occupent de place, donc plus la densité de molécule est importante. &lt;br&gt; Il semble donc logique que le maximum de densité pour un liquide soit atteint juste avant qu'il ne se solidifie. Or on sait que l'eau gèle à 0°C: le maximum de densité de l'eau devrait donc être atteint à 0°C! &lt;br&gt; Mais ce n'est pas ce que l'on observe: lorsqu'on refroidit de l'eau liquide, sa densité augmente jusqu'à ce que la température atteigne environ 4°C. Et entre 4°C et 0°C, sa densité va diminuer! A 0°C, l'eau gèle, et prend plus de place que lorsqu'elle était liquide. D’où l’explosion de la bouteille! &lt;br&gt; &lt;br&gt; Cette anomalie est due à des ponts qui se forment entre les molécules, les '''liaisons hydrogènes'''. Des chaines de molécules vont alors se former, et la même quantité d'eau occupe plus de place dans l'état solide que dans l'état liquide.}}<br /> Ainsi, la référence n'est pas liée à la température mais à un changement d'état. <br /> <br /> En 1799, le kilogramme a été défini comme la masse d'un décimètre cube (soit '''un litre''') d'eau pure à son maximum de densité.<br /> [[File:Kilogramme_étalon.jpg|thumb|right|Prototype de kilogramme étalon]]<br /> <br /> ==Etalon international==<br /> En 1889, lors de la première Conférence Générale des Poids et Mesures (CGPM), le prototype international devient l'unité de masse. Il s'agit d'un cylindre fait d'un alliage de platine et d'iridium, comme le [[mètre]] étalon présenté au même moment. 40 copies sont réalisées à Londres et distribuées aux différentes nations. <br /> <br /> Le prototype international est conservé au Pavillon de Breteuil, à Sèvres, et n'est jamais utilisé pour modifier le moins possible sa masse.<br /> <br /> ==Vers une nouvelle définition==<br /> Le kilogramme est la seule unité du système international à être encore définie à partir d'un étalon. Un des inconvénients est que la masse de l'étalon ne peut être absolument stable. Les prototypes nationaux sont comparés au prototype international tous les 50 ans environ, et on observe une dérive moyenne de &lt;math&gt;50\mu g&lt;/math&gt; depuis 1889. De plus on ne peut pas déterminer la variation de la masse de l'étalon international, puisqu'il est la référence. <br /> <br /> Les scientifiques cherchent donc une définition &quot;quantique&quot; du kilogramme, afin qu'il y ait une stabilité à long terme.<br /> <br /> ===La balance du Watt===<br /> Le kilogramme est lié à la constante de Planck, &lt;math&gt;h&lt;/math&gt;. L'idée de la nouvelle définition du kilogramme est la même que pour le [[mètre]]: la [[vitesse de la lumière]] a été définie comme constante, pour en déduire le mètre. Ici on cherche à définir &lt;math&gt;h&lt;/math&gt; comme constante, pour en déduire le kilogramme.<br /> <br /> La balance du Watt est un instrument très sophistiqué, dont l'idée principale réside dans le fait de comparer une puissance électrique et une puissance mécanique. Il existe seulement 5 balances du Watt dans le monde.<br /> [[File:Sphere_Si.jpg|right|thumb|Achim Leistner tient dans sa main une sphère d'un kilogramme de silicium pur]]<br /> <br /> ===Le projet Avogadro===<br /> La [[mole]] est l'unité du SI pour la quantité de matière. Une mole représente un groupe de particules, comme des atomes ou des molécules. La mole est définie comme la quantité d'entités égale au nombre d'atomes contenus dans 12g de carbone 12. On appelle ce nombre le '''nombre d'Avogadro''', noté &lt;math&gt;N_{A}&lt;/math&gt;.<br /> <br /> On peut alors retourner le problème, comme pour le mètre, et définir le kilogramme comme la masse de &lt;math&gt;\frac{N_{A}\times 1000}{12}&lt;/math&gt; atomes de carbone 12. Il faut alors déterminer la valeur de &lt;math&gt;N_{A}&lt;/math&gt; le plus précisément possible.<br /> <br /> Pour cela, les chercheurs ont fabriqué une sphère de '''silicium''' (symbole: Si) supposée de masse 1kg. Grâce à des instruments extrêmement précis, on peut déterminer le nombre d'atomes contenus dans la sphère. {{Note|La sphère de silicium est tellement ronde que si on imagine la même sphère mais de la taille de la Terre, la distance entre la plus haute montagne et l'océan le plus profond ne serait que de quelques mètres!}} <br /> <br /> La valeur la plus précise actuellement est &lt;math&gt;N_{A}=(6,02214082\pm 0,00000018).10^{23}&lt;/math&gt; particules par mole, soit environ 602 214 milliards de milliards de particules.<br /> <br /> ==Bibliographie/Webographie==<br /> JEDRZEJEWSKI, Franck. ''Histoire universelle de la mesure''. Ellipses éd. 2002. 416p. ISBN 2-7298-1106-0<br /> <br /> GUEDJ, Denis. ''Le mètre du monde''. Paris : Éd. du Seuil, 2000. 396 p. ISBN 978-2-7578-2490-0<br /> <br /> HECHT, Eugene. ''Physique''. Traduction de la 1ère édition américaine. éd. De Boeck Université, 1999. 1304 p. ISBN 2-7445-0018-6<br /> <br /> BIPM: Sur la révision à venir du SI. [en ligne, consulté le 4 juillet 2016]. Disponible sur internet: &lt;http://www.bipm.org/fr/measurement-units/new-si/&gt;<br /> <br /> La métrologie française: Balance du Watt [en ligne, consulté le 4 juillet 2016]. Disponible sur internet: &lt;http://www.metrologie-francaise.fr/fr/dossiers/balance-watt.asp&gt;<br /> <br /> Institut fédéral de métrologie METAS: ''Comment la balance du watt fonctionne''. [en ligne]. METinfo, Vol. 23, No. 1/2016. [consulté le 4 juillet 2016]. Disponible sur internet: &lt;http://www.metas.ch/dam/data/metas/Dokumentation/METASPublikationen/metinfo/METinfo2016/Comment%20la%20balance%20du%20watt%20fonctionne.pdf&gt;<br /> <br /> NIST: Redefining the Kilogram: Silicon. [en ligne, consulté le 4 juillet 2016]. Disponible sur internet: &lt;http://www.nist.gov/pml/si-redef/kg_new_silicon.cfm&gt;<br /> &lt;/div&gt;</div> Evariste.dannenmuller http://www.mesures.universite-paris-saclay.fr/index.php?title=Kilogramme&diff=498 Kilogramme 2017-05-09T11:24:00Z <p>Evariste.dannenmuller : </p> <hr /> <div>[[Catégorie:SI]]<br /> &lt;div align=&quot;justify&quot;&gt;<br /> {{En bref|Le '''kilogramme''' ('''kg''') est l'unité du système international (SI) pour la '''masse'''.&lt;br&gt; Il est défini comme étant la masse d'un décimètre cube d'eau dite pure à 4°C soit la masse d'un litre d'eau. &lt;br&gt; &lt;br&gt; Il s'agit de la seule unité du système international à être encore définie par un étalon. La masse de l'étalon pouvant varier, des recherches sont actuellement en cours pour trouver une nouvelle définition du kilogramme.}}<br /> <br /> ==De l'eau pour le kilogramme==<br /> <br /> L'idée d'utiliser de l'eau pour définir l'unité de masse vient des babyloniens, pour qui un gramme était le poids d'un volume d'eau pure de la taille d'un cube d'un centimètre de côté. {{Note|Attention à ne pas confondre '''masse''' et '''poids'''! &lt;br&gt; Historiquement, le '''poids''' est la force verticale agissant sur un corps situé à la surface de la Terre. C'est ce qui fait que lorsqu'on lâche un objet, il tombe. Il était admis que cette force était constante. Mais au 17e siècle, l'astronome Jean Richer se rend compte que son pendule a un retard de plus de deux minutes par jour lorsqu'il voyage en Guyane française depuis l'Europe. La période d'un pendule dépendant du poids de celui-ci, il en déduit que ce dernier n'est pas constant partout sur Terre. &lt;br&gt;C'est Newton qui différenciera la masse et le poids. &lt;br&gt; &lt;br&gt; La '''masse''' est une propriété d'un morceau de matière immergé dans l'Univers dans son ensemble. C'est-à-dire qu'elle est la même partout sur Terre et dans l'Univers: un astronaute a la même masse qu'il soit sur Terre ou sur la Lune. &lt;br&gt; &lt;br&gt; Le '''poids''' est dû au fait que les masses interagissent gravitationnellement les unes avec les autres. Tous les corps massifs interagissent les uns avec les autres avec une force attractive: &lt;math&gt;F=G\frac{m_{1}m_{2}}{d^{2}}&lt;/math&gt; avec &lt;math&gt;m_{1}&lt;/math&gt; et &lt;math&gt;m_{2}&lt;/math&gt; les masses des deux objets qui interagissent, &lt;math&gt;d&lt;/math&gt; la distance qui les sépare et &lt;math&gt;G&lt;/math&gt; la constante gravitationnelle qui vaut &lt;math&gt; 6,67259.10^{-11}m^{3}kg^{-1}s^{-2}&lt;/math&gt;. &lt;br&gt; Plus un corps est massif, plus il va attirer les autres objets massifs. C'est parce la Terre a une masse très importante (plusieurs milliers de milliards de milliards de tonnes, plus précisément &lt;math&gt;5,972.10^{^{24}}kg&lt;/math&gt;) que nous restons &quot;collés&quot; à sa surface.}}<br /> <br /> C'est lors de la création du système métrique, dans les années 1790, que le kilogramme a été redéfini en France à partir de l'eau. Une des difficultés rencontrées est qu'un même volume d'eau a une masse différente suivent la température. En effet, l'eau se dilate avec la chaleur et se condense avec le froid.<br /> <br /> Il a donc été décidé de choisir comme référence l'état de densité maximale de l'eau, c'est-à-dire le point où l'eau est la plus dense. Cet état est atteint à environ 4°C.{{Note| Pourquoi la densité maximale de l'eau est atteinte à 4°C et pas à 0°C? &lt;br&gt;[[File:S-L-G.png|thumb | 400px|left|Etats solide, liquide et gazeux de la matière. &lt;br&gt;Dans l'état solide, les molécules sont bien ordonnées et très proches les unes des autres. Dans l'état solide, les molécules sont désordonnées et peuvent bouger les unes par rapport aux autres, mais restent proches. Dans l'état gazeux, les molécules peuvent bouger rapidement dans toutes les directions et tendent à prendre le plus d'espace possible.]] Avez-vous déjà mis une bouteille pleine d’eau au réfrigérateur pour la nuit? Si oui, alors vous avez eu la mauvaise surprise de la retrouver explosée. En effet, l’eau solide (la glace) prend plus de place que l’eau liquide. Pour la plupart des autres corps, c’est le contraire: l'état solide est plus dense que l'état liquide, et l'état liquide est plus dense que l'état gazeux. En effet, à pression constante, la matière devient de plus en plus dense lorsque la température diminue: les molécules se rapprochent les unes des autres, comme les manchots qui se serrent les uns contre les autres pour se protéger du froid. Plus les molécules sont serrées les unes aux autres, moins elles occupent de place, donc plus la densité de molécule est importante. &lt;br&gt; Il semble donc logique que le maximum de densité pour un liquide soit atteint juste avant qu'il ne se solidifie. Or on sait que l'eau gèle à 0°C: le maximum de densité de l'eau devrait donc être atteint à 0°C! &lt;br&gt; Mais ce n'est pas ce que l'on observe: lorsqu'on refroidit de l'eau liquide, sa densité augmente jusqu'à ce que la température atteigne environ 4°C. Et entre 4°C et 0°C, sa densité va diminuer! A 0°C, l'eau gèle, et prend plus de place que lorsqu'elle était liquide. D’où l’explosion de la bouteille! &lt;br&gt; &lt;br&gt; Cette anomalie est due à des ponts qui se forment entre les molécules, les '''liaisons hydrogènes'''. Des chaines de molécules vont alors se former, et la même quantité d'eau occupe plus de place dans l'état solide que dans l'état liquide.}}<br /> Ainsi, la référence n'est pas liée à la température mais à un changement d'état. <br /> <br /> En 1799, le kilogramme a été défini comme la masse d'un décimètre cube (soit '''un litre''') d'eau pure à son maximum de densité.<br /> [[File:Kilogramme_étalon.jpg|thumb|right|Prototype de kilogramme étalon]]<br /> <br /> ==Etalon international==<br /> En 1889, lors de la première Conférence Générale des Poids et Mesures (CGPM), le prototype international devient l'unité de masse. Il s'agit d'un cylindre fait d'un alliage de platine et d'iridium, comme le [[mètre]] étalon présenté au même moment. 40 copies sont réalisées à Londres et distribuées aux différentes nations. <br /> <br /> Le prototype international est conservé au Pavillon de Breteuil, à Sèvres, et n'est jamais utilisé pour modifier le moins possible sa masse.<br /> <br /> ==Vers une nouvelle définition==<br /> Le kilogramme est la seule unité du système international à être encore définie à partir d'un étalon. Un des inconvénients est que la masse de l'étalon ne peut être absolument stable. Les prototypes nationaux sont comparés au prototype international tous les 50 ans environ, et on observe une dérive moyenne de &lt;math&gt;50\mu g&lt;/math&gt; depuis 1889. De plus on ne peut pas déterminer la variation de la masse de l'étalon international, puisqu'il est la référence. <br /> <br /> Les scientifiques cherchent donc une définition &quot;quantique&quot; du kilogramme, afin qu'il y ait une stabilité à long terme.<br /> <br /> ===La balance du Watt===<br /> Le kilogramme est lié à la constante de Planck, &lt;math&gt;h&lt;/math&gt;. L'idée la nouvelle définition du kilogramme est la même que pour le [[mètre]]: la [[vitesse de la lumière]] a été définie comme constante, pour en déduire le même. Ici on cherche à définir &lt;math&gt;h&lt;/math&gt; comme constante, pour en déduire le kilogramme.<br /> <br /> La balance du Watt est un instrument très sophistiqué, dont l'idée principale réside dans le fait de comparer une puissance électrique et une puissance mécanique. Il existe seulement 5 balances du Watt dans le monde.<br /> [[File:Sphere_Si.jpg|right|thumb|Achim Leistner tient dans sa main une sphère d'un kilogramme de silicium pur]]<br /> <br /> ===Le projet Avogadro===<br /> La [[mole]] est l'unité du SI pour la quantité de matière. Une mole représente un groupe de particules, comme des atomes ou des molécules. La mole est définie comme la quantité d'entités égale au nombre d'atomes contenus dans 12g de carbone 12. On appelle ce nombre le '''nombre d'Avogadro''', noté &lt;math&gt;N_{A}&lt;/math&gt;.<br /> <br /> On peut alors retourner le problème, comme pour le mètre, et définir le kilogramme comme la masse de &lt;math&gt;\frac{N_{A}\times 1000}{12}&lt;/math&gt; atomes de carbone 12. Il faut alors déterminer la valeur de &lt;math&gt;N_{A}&lt;/math&gt; le plus précisément possible.<br /> <br /> Pour cela, les chercheurs ont fabriqué une sphère de '''silicium''' (symbole: Si) supposée de masse 1kg. Grâce à des instruments extrêmement précis, on peut déterminer le nombre d'atomes contenus dans la sphère. {{Note|La sphère de silicium est tellement ronde que si on imagine la même sphère mais de la taille de la Terre, la distance entre la plus haute montagne et l'océan le plus profond ne serait que de quelques mètres!}} <br /> <br /> La valeur la plus précise actuellement est &lt;math&gt;N_{A}=(6,02214082\pm 0,00000018).10^{23}&lt;/math&gt; particules par mole, soit environ 602 214 milliards de milliards de particules.<br /> <br /> ==Bibliographie/Webographie==<br /> JEDRZEJEWSKI, Franck. ''Histoire universelle de la mesure''. Ellipses éd. 2002. 416p. ISBN 2-7298-1106-0<br /> <br /> GUEDJ, Denis. ''Le mètre du monde''. Paris : Éd. du Seuil, 2000. 396 p. ISBN 978-2-7578-2490-0<br /> <br /> HECHT, Eugene. ''Physique''. Traduction de la 1ère édition américaine. éd. De Boeck Université, 1999. 1304 p. ISBN 2-7445-0018-6<br /> <br /> BIPM: Sur la révision à venir du SI. [en ligne, consulté le 4 juillet 2016]. Disponible sur internet: &lt;http://www.bipm.org/fr/measurement-units/new-si/&gt;<br /> <br /> La métrologie française: Balance du Watt [en ligne, consulté le 4 juillet 2016]. Disponible sur internet: &lt;http://www.metrologie-francaise.fr/fr/dossiers/balance-watt.asp&gt;<br /> <br /> Institut fédéral de métrologie METAS: ''Comment la balance du watt fonctionne''. [en ligne]. METinfo, Vol. 23, No. 1/2016. [consulté le 4 juillet 2016]. Disponible sur internet: &lt;http://www.metas.ch/dam/data/metas/Dokumentation/METASPublikationen/metinfo/METinfo2016/Comment%20la%20balance%20du%20watt%20fonctionne.pdf&gt;<br /> <br /> NIST: Redefining the Kilogram: Silicon. [en ligne, consulté le 4 juillet 2016]. Disponible sur internet: &lt;http://www.nist.gov/pml/si-redef/kg_new_silicon.cfm&gt;<br /> &lt;/div&gt;</div> Evariste.dannenmuller http://www.mesures.universite-paris-saclay.fr/index.php?title=Vitesse_d%27un_objet&diff=497 Vitesse d'un objet 2017-05-09T11:09:06Z <p>Evariste.dannenmuller : </p> <hr /> <div>&lt;div align=&quot;justify&quot;&gt;<br /> [[catégorie:Physique]]<br /> <br /> {{En bref| Dans la vie courante, on a souvent affaire à des valeurs de vitesse (vitesse d'un véhicule, vitesse du vent...), mais comment cette vitesse est-elle mesurée? Et qu'est-ce que la vitesse? La vitesse est la grandeur qui décrit le déplacement d’un objet en fonction du temps. Elle est exprimée en &lt;math&gt;m/s&lt;/math&gt; (mètres par seconde) dans le Système International. &lt;br&gt;<br /> Les instruments de mesure de la vitesse sont des '''cinémomètres'''. Certains utilisent un rayonnement électromagnétique (les radars) pour mesurer une vitesse, d'autres mesurent le nombre de tours de roues d'un véhicule pour calculer sa vitesse.}}<br /> <br /> Ici nous décrirons les différents types de cinémomètres en utilisant l’exemple des radars routiers et des compteurs de vitesse (ceux des voitures par exemple)<br /> <br /> == RADARS ==<br /> L’un des cas courants de mesure de vitesse est celui du radar routier, en effet, qui n’a jamais vu un panneau « contrôles radar fréquents ». Mais comment fonctionnent ces radars ? <br /> {{note| Le mot RADAR est un sigle anglais signifiant « RAdio Detection And Ranging » ce qui signifie détection et télémétrie par ondes radio.}} <br /> Il existe plusieurs types de radars routiers, du simple radar installé sur le bord de route, qui ne mesure la vitesse des véhicules que d’un côté de la route, au radar embarqué dans une voiture, capable de mesurer la vitesse de véhicules dans les deux sens, à l’arrêt ou en mouvement. Certains sont entièrement automatisés, et préviennent automatiquement les services d’ordre qu’une infraction a été commise. D’autres servent uniquement à mesurer la vitesse d’un véhicule. Tous ces radars reposent sur deux méthodes de détermination de la vitesse : la mesure utilisant l’effet Doppler et la mesure au laser.<br /> <br /> <br /> === L'effet Doppler ===<br /> <br /> [[File : Doppler_effect.gif|right|frame|Schématisation de l'effet Doppler : la fréquence augmente devant la source de l'onde (le point noir), et diminue derrière &lt;br&gt; Fait par Doleron (https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Doppler_Effect.gif) [consulté le 09/05/2017]]]<br /> Vous avez tous déjà ressenti l’effet Doppler. C’est le nom du phénomène par lequel le son émis par une source change quand elle s’approche ou s’éloigne de nous. Comme vous le savez, le son est une onde et chaque onde possède une fréquence donnée. Lors du déplacement d’une voiture, elle génère un son et se déplace en même temps, ce qui a pour effet de rapprocher les ondes sonores devant le véhicule, donc d’augmenter leur fréquence à l’avant de la source, et de les éloigner derrière, donc de diminuer leur fréquence à l’arrière de la source. Plus la fréquence d’un son est élevée, plus il est aigu. &lt;br&gt;<br /> Cet effet s’applique aussi aux ondes électromagnétiques, telles que la lumière ou les ondes radio. Il est beaucoup plus difficile à observer compte tenu des distances nécessaires à son observation.<br /> Cet effet peut être défini de cette manière : L'effet Doppler, ou effet Doppler-Fizeau, désigne le décalage de fréquence d'une onde (mécanique, acoustique, électromagnétique ou d'une autre nature) observé entre les mesures à l'émission et à la réception, lorsque la distance entre l'émetteur et le récepteur varie au cours du temps. La formule suivante a pu être écrite pour l’effet Doppler, dans le cas où la source et l’observateur se déplacent sur le même axe : &lt;br&gt;<br /> <br /> &lt;math&gt; f = \frac{c-v}{c-v_{e}}.f_{e} &lt;/math&gt; &lt;br&gt;<br /> <br /> Avec f la fréquence reçue &lt;br&gt;<br /> c la vitesse de l’onde émise &lt;br&gt;<br /> v la vitesse de l’observateur &lt;br&gt;<br /> &lt;math&gt;v_{e}&lt;/math&gt; la vitesse de l’émetteur &lt;br&gt;<br /> &lt;math&gt;f_{e}&lt;/math&gt; la fréquence de l’onde émise &lt;br&gt;<br /> <br /> La plupart des radars actuellement en service utilisent cet effet : ils envoient une onde électromagnétique de fréquence connue, et réceptionnent une onde de fréquence différente. Cette différence permet de calculer la vitesse du véhicule : <br /> Dans le cas d’un radar fixe, l’observateur ne se déplace pas, donc &lt;math&gt;v_{e}&lt;/math&gt; = 0 (ici l’émetteur de l’onde est le radar, et pas le véhicule). On peut donc déterminer la vitesse en transformant la formule précédente : <br /> &lt;math&gt; v=\frac {c \Delta_{f} } {c} .f_{e}&lt;/math&gt;. &lt;br&gt; Avec &lt;math&gt; \Delta_{f} = \left| f_{e} – f \right| &lt;/math&gt; (Cela permet de considérer le décalage de fréquences, sans avoir de valeurs négative.)<br /> Cette formule est dans un cas idéal où le radar pourrait être placé en face de l’objet à observer… c’est-à-dire en plein dans sa trajectoire. Ceci n’est donc pas réalisable. Il faut introduire la notion d’angle d’observation, et le fait que l’onde fasse un aller-retour, pour trouver la « vraie » formule, qu’on peut écrire : &lt;br&gt;<br /> <br /> &lt;math&gt; v=\frac {c . \Delta_{f} } {2.f . \cos(\alpha)} .f_{e}&lt;/math&gt;. &lt;br&gt; <br /> <br /> Avec &lt;math&gt;\alpha&lt;/math&gt; l'angle entre la trajectoire de la voiture et la trajectoire des ondes. Les radars fixes sont calibrés pour faire le calcul de vitesse avec un angle de 25° (à plus ou moins 0.5°).<br /> <br /> Ce premier mode de calcul est celui utilisé par une grande partie des radars actuels, comme les radars fixes de contrôle, et les radars embarqués.<br /> <br /> Comme tout objet de mesure, les radars ont des imprécisions de mesure dues au matériel utilisé. De plus, les conditions d’utilisation du radar (vent, présence d’autres véhicules, secousses pour un radar en mouvement …) augmentent cette imprécision. Dans le cas d’une contravention, l’incertitude est toujours utilisée à l’avantage du conducteur, c’est-à-dire qu’on considèrera que le radar a fait l’erreur maximum, et on retirera cette valeur à la vitesse mesurée.<br /> <br /> La marge d’erreur d’un radar dépend du type de radar employé. Les radars fixes ont une marge d’erreur égale à 5 km/h en dessous de 100 km/h, et de 5% au-dessus de 100 km/h (donc si on mesure la vitesse d’un véhicule à 118 km/h, on retiendra une vitesse de 112 km/h).<br /> <br /> Les radars embarqués sont beaucoup moins précis, et qu’ils soient utilisés en poste fixe ou dans un véhicule, leur marge d’erreur est de 10km/h en dessous des 100km/h, et de 10% au-dessus (ici si on mesure la vitesse d’un véhicule à 118mh/h, on retiendra une vitesse de 106km/h). Ils sont surtout utilisés pour repérer les grands excès de vitesse.<br /> <br /> <br /> === La mesure laser ===<br /> Le principe d’un cinémomètre laser est le suivant : cet outil émet un premier laser infrarouge en direction de sa cible, qui va réfléchir une partie des rayons sur le cinémomètre. Un récepteur capte le rayon, et mesure le temps de trajet de ce dernier. Le cinémomètre calcule alors la distance à laquelle se trouve la cible en utilisant la formule &lt;br&gt; &lt;math&gt; d <br /> <br /> = \frac {v\times t}{2} &lt;/math&gt; &lt;br&gt;<br /> <br /> (La lumière ayant fait un aller-retour, la distance parcourue par le faisceau est le double de la distance entre le cinémomètre et sa cible).<br /> Plusieurs mesures de distance sont faites à intervalles de temps connus. Le cinémomètre peut alors calculer la vitesse de sa cible à partir des distances mesurées et de l’intervalle de temps connu avec la formule : &lt;br&gt; <br /> <br /> &lt;math&gt; v = \frac{\Delta_{d}}{t} &lt;/math&gt; &lt;br&gt;<br /> <br /> Avec &lt;math&gt;\Delta_{d}&lt;/math&gt; la différence de distance entre deux mesures (en valeur absolue). &lt;br&gt;<br /> Et &lt;math&gt; t &lt;/math&gt; le temps entre ces deux mesures.<br /> <br /> Pour les cinémomètres laser, l'écart de mesure lié à l'angle est suffisamment faible pour ne pas être pris en compte sur la route. <br /> <br /> Ils sont bien plus précis que leurs homologues à effet Doppler, leur marge d’erreur allant de 0.1 à 1 km/h. Ceci s’explique par la fréquence de l’onde émise (plus la fréquence est haute, plus la détection de variations est facile). Cependant, la plupart des radars laser actuellement utilisés ne peuvent pas prendre de photographies du véhicule observé, ce qui oblige les forces de l’ordre à arrêter les contrevenants sur place.<br /> <br /> == Les compteurs de vitesse ==<br /> <br /> Les compteurs de vitesse sont des cinémomètres embarqués dans les véhicules. Ceux d’une voiture fonctionnent en déterminant la vitesse du véhicule en fonction de la fréquence de rotation des roues. Il en existe deux types dont le fonctionnement diffère.<br /> <br /> Mécanique : L’aiguille d’un compteur de vitesse est retenue au 0 par un ressort. La rotation de la roue fait tourner un câble dans le compteur, ce qui lance la rotation d’un aimant, en contact avec une cloche métallique. La rotation de l’aimant génère un champ magnétique dans la cloche, ce qui a pour effet de produire un courant électrique, qui emmène l’aiguille du compteur. Plus la vitesse est importante, plus le courant généré l’est, et plus l’aiguille pourra indiquer des grandes valeurs.<br /> <br /> Electronique : Le fonctionnement est proche de celui d’un compteur mécanique. La mesure est réalisée à l’aide d’un système d’un capteur placé en face des axes de transmission de la voiture, et d’un aimant placé sur ces axes. A chaque tour, l’aimant passe devant le capteur, perturbant son champ magnétique. La fréquence de ces perturbations permet de calculer la vitesse de rotation de l’axe, et au final la vitesse du véhicule.<br /> <br /> <br /> == Bibliographie/Webographie ==<br /> <br /> http://www.securite-routiere.gouv.fr/connaitre-les-regles/les-radars/les-types-de-radars/radar-mobile-nouvelle-generation [consulté le 04/05/2017]<br /> <br /> http://www.adilca.com/VITESSE_ET_COMPTEURS_DE_VITESSE.pdf [consulté le 27/04/2017]<br /> <br /> http://www.securite-routiere.gouv.fr/connaitre-les-regles/les-radars/historique [consulté le 09/05/2017]<br /> <br /> www.securite-routiere.gouv.fr/connaitre-les-regles/les-radars/ [consulté le 09/05/2017]<br /> <br /> https://en.wikipedia.org/wiki/Speedometer [consulté le 09/05/2017]<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> &lt;/div&gt;</div> Evariste.dannenmuller http://www.mesures.universite-paris-saclay.fr/index.php?title=Vitesse_d%27un_objet&diff=496 Vitesse d'un objet 2017-05-09T09:53:42Z <p>Evariste.dannenmuller : </p> <hr /> <div>&lt;div align=&quot;justify&quot;&gt;<br /> [[catégorie:Physique]]<br /> <br /> {{En bref| Dans la vie courante, on a souvent affaire à des valeurs de vitesse (vitesse d'un véhicule, vitesse du vent...), mais comment cette vitesse est-elle mesurée? Et qu'est-ce que la vitesse? La vitesse est la grandeur qui décrit le déplacement d’un objet en fonction du temps. Elle est exprimée en &lt;math&gt;m/s&lt;/math&gt; (mètres par seconde) dans le Système International. &lt;br&gt;<br /> Les instruments de mesure de la vitesse sont des '''cinémomètres'''. Certains utilisent un rayonnement électromagnétique (les radars) pour mesurer une vitesse, d'autres mesurent le nombre de tours de roues d'un véhicule pour calculer sa vitesse.}}<br /> <br /> Ici nous décrirons les différents types de cinémomètres en utilisant l’exemple des radars routiers et des compteurs de vitesse (ceux des voitures par exemple)<br /> <br /> == RADARS ==<br /> L’un des cas courants de mesure de vitesse est celui du radar routier, en effet, qui n’a jamais vu un panneau « contrôles radar fréquents ». Mais comment fonctionnent ces radars ? <br /> {{note| Le mot RADAR est un sigle anglais signifiant « RAdio Detection And Ranging » ce qui signifie détection et télémétrie par ondes radio.}} <br /> Il existe plusieurs types de radars routiers, du simple radar installé sur le bord de route, qui ne mesure la vitesse des véhicules que d’un côté de la route, au radar embarqué dans une voiture, capable de mesurer la vitesse de véhicules dans les deux sens, à l’arrêt ou en mouvement. Certains sont entièrement automatisés, et préviennent automatiquement les services d’ordre qu’une infraction a été commise. D’autres servent uniquement à mesurer la vitesse d’un véhicule. Tous ces radars reposent sur deux méthodes de détermination de la vitesse : la mesure utilisant l’effet Doppler et la mesure au laser.<br /> <br /> <br /> === L'effet Doppler ===<br /> <br /> [[File : Doppler_effect.gif|right|frame|Schématisation de l'effet Doppler : la fréquence augmente devant la source de l'onde, et diminue derrière &lt;br&gt; Fait par Doleron (https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Doppler_Effect.gif) [consulté le 09/05/2017]]]<br /> Vous avez tous déjà ressenti l’effet Doppler. C’est le nom du phénomène par lequel le son émis par une source change quand elle s’approche ou s’éloigne de nous. Comme vous le savez, le son est une onde et chaque onde possède une fréquence donnée. Lors du déplacement d’une voiture, elle génère un son et se déplace en même temps, ce qui a pour effet de rapprocher les ondes sonores devant le véhicule, donc d’augmenter leur fréquence à l’avant de la source, et de les éloigner derrière, donc de diminuer leur fréquence à l’arrière de la source. Plus la fréquence d’un son est élevée, plus il est aigu. &lt;br&gt;<br /> Cet effet s’applique aussi aux ondes électromagnétiques, telles que la lumière ou les ondes radio. Il est beaucoup plus difficile à observer compte tenu des distances nécessaires à son observation.<br /> Cet effet peut être défini de cette manière : L'effet Doppler, ou effet Doppler-Fizeau, désigne le décalage de fréquence d'une onde (mécanique, acoustique, électromagnétique ou d'une autre nature) observé entre les mesures à l'émission et à la réception, lorsque la distance entre l'émetteur et le récepteur varie au cours du temps. La formule suivante a pu être écrite pour l’effet Doppler, dans le cas où la source et l’observateur se déplacent sur le même axe : &lt;br&gt;<br /> <br /> &lt;math&gt; f = \frac{c-v}{c-v_{e}}.f_{e} &lt;/math&gt; &lt;br&gt;<br /> <br /> Avec f la fréquence reçue &lt;br&gt;<br /> c la vitesse de l’onde émise &lt;br&gt;<br /> v la vitesse de l’observateur &lt;br&gt;<br /> &lt;math&gt;v_{e}&lt;/math&gt; la vitesse de l’émetteur &lt;br&gt;<br /> &lt;math&gt;f_{e}&lt;/math&gt; la fréquence de l’onde émise &lt;br&gt;<br /> <br /> La plupart des radars actuellement en service utilisent cet effet : ils envoient une onde électromagnétique de fréquence connue, et réceptionnent une onde de fréquence différente. Cette différence permet de calculer la vitesse du véhicule : <br /> Dans le cas d’un radar fixe, l’observateur ne se déplace pas, donc &lt;math&gt;v_{e}&lt;/math&gt; = 0 (ici l’émetteur de l’onde est le radar, et pas le véhicule). On peut donc déterminer la vitesse en transformant la formule précédente : <br /> &lt;math&gt; v=\frac {c \Delta_{f} } {c} .f_{e}&lt;/math&gt;. &lt;br&gt; Avec &lt;math&gt; \Delta_{f} = \left| f_{e} – f \right| &lt;/math&gt; (Cela permet de considérer le décalage de fréquences, sans avoir de valeurs négative.)<br /> Cette formule est dans un cas idéal où le radar pourrait être placé en face de l’objet à observer… c’est-à-dire en plein dans sa trajectoire. Ceci n’est donc pas réalisable. Il faut introduire la notion d’angle d’observation, et le fait que l’onde fasse un aller-retour, pour trouver la « vraie » formule, qu’on peut écrire : &lt;br&gt;<br /> <br /> &lt;math&gt; v=\frac {c . \Delta_{f} } {2.f . \cos(\alpha)} .f_{e}&lt;/math&gt;. &lt;br&gt; <br /> <br /> Avec &lt;math&gt;\alpha&lt;/math&gt; l'angle entre la trajectoire de la voiture et la trajectoire des ondes. Les radars fixes sont calibrés pour faire le calcul de vitesse avec un angle de 25° (à plus ou moins 0.5°).<br /> <br /> Ce premier mode de calcul est celui utilisé par une grande partie des radars actuels, comme les radars fixes de contrôle, et les radars embarqués.<br /> <br /> Comme tout objet de mesure, les radars ont des imprécisions de mesure dues au matériel utilisé. De plus, les conditions d’utilisation du radar (vent, présence d’autres véhicules, secousses pour un radar en mouvement …) augmentent cette imprécision. Dans le cas d’une contravention, l’incertitude est toujours utilisée à l’avantage du conducteur, c’est-à-dire qu’on considèrera que le radar a fait l’erreur maximum, et on retirera cette valeur à la vitesse mesurée.<br /> <br /> La marge d’erreur d’un radar dépend du type de radar employé. Les radars fixes ont une marge d’erreur égale à 5 km/h en dessous de 100 km/h, et de 5% au-dessus de 100 km/h (donc si on mesure la vitesse d’un véhicule à 118 km/h, on retiendra une vitesse de 112 km/h).<br /> <br /> Les radars embarqués sont beaucoup moins précis, et qu’ils soient utilisés en poste fixe ou dans un véhicule, leur marge d’erreur est de 10km/h en dessous des 100km/h, et de 10% au-dessus (ici si on mesure la vitesse d’un véhicule à 118mh/h, on retiendra une vitesse de 106km/h). Ils sont surtout utilisés pour repérer les grands excès de vitesse.<br /> <br /> <br /> === La mesure laser ===<br /> Le principe d’un cinémomètre laser est le suivant : cet outil émet un premier laser infrarouge en direction de sa cible, qui va réfléchir une partie des rayons sur le cinémomètre. Un récepteur capte le rayon, et mesure le temps de trajet de ce dernier. Le cinémomètre calcule alors la distance à laquelle se trouve la cible en utilisant la formule &lt;br&gt; &lt;math&gt; d <br /> <br /> = \frac {v\times t}{2} &lt;/math&gt; &lt;br&gt;<br /> <br /> (La lumière ayant fait un aller-retour, la distance parcourue par le faisceau est le double de la distance entre le cinémomètre et sa cible).<br /> Plusieurs mesures de distance sont faites à intervalles de temps connus. Le cinémomètre peut alors calculer la vitesse de sa cible à partir des distances mesurées et de l’intervalle de temps connu avec la formule : &lt;br&gt; <br /> <br /> &lt;math&gt; v = \frac{\Delta_{d}}{t} &lt;/math&gt; &lt;br&gt;<br /> <br /> Avec &lt;math&gt;\Delta_{d}&lt;/math&gt; la différence de distance entre deux mesures (en valeur absolue). &lt;br&gt;<br /> Et &lt;math&gt; t &lt;/math&gt; le temps entre ces deux mesures.<br /> <br /> Pour les cinémomètres laser, l'écart de mesure lié à l'angle est suffisamment faible pour ne pas être pris en compte sur la route. <br /> <br /> Ils sont bien plus précis que leurs homologues à effet Doppler, leur marge d’erreur allant de 0.1 à 1 km/h. Ceci s’explique par la fréquence de l’onde émise (plus la fréquence est haute, plus la détection de variations est facile). Cependant, la plupart des radars laser actuellement utilisés ne peuvent pas prendre de photographies du véhicule observé, ce qui oblige les forces de l’ordre à arrêter les contrevenants sur place.<br /> <br /> == Les compteurs de vitesse ==<br /> <br /> Les compteurs de vitesse sont des cinémomètres embarqués dans les véhicules. Ceux d’une voiture fonctionnent en déterminant la vitesse du véhicule en fonction de la fréquence de rotation des roues. Il en existe deux types dont le fonctionnement diffère.<br /> <br /> Mécanique : L’aiguille d’un compteur de vitesse est retenue au 0 par un ressort. La rotation de la roue fait tourner un câble dans le compteur, ce qui lance la rotation d’un aimant, en contact avec une cloche métallique. La rotation de l’aimant génère un champ magnétique dans la cloche, ce qui a pour effet de produire un courant électrique, qui emmène l’aiguille du compteur. Plus la vitesse est importante, plus le courant généré l’est, et plus l’aiguille pourra indiquer des grandes valeurs.<br /> <br /> Electronique : Le fonctionnement est proche de celui d’un compteur mécanique. La mesure est réalisée à l’aide d’un système d’un capteur placé en face des axes de transmission de la voiture, et d’un aimant placé sur ces axes. A chaque tour, l’aimant passe devant le capteur, perturbant son champ magnétique. La fréquence de ces perturbations permet de calculer la vitesse de rotation de l’axe, et au final la vitesse du véhicule.<br /> <br /> <br /> == Bibliographie/Webographie ==<br /> <br /> http://www.securite-routiere.gouv.fr/connaitre-les-regles/les-radars/les-types-de-radars/radar-mobile-nouvelle-generation [consulté le 04/05/2017]<br /> <br /> http://www.adilca.com/VITESSE_ET_COMPTEURS_DE_VITESSE.pdf [consulté le 27/04/2017]<br /> <br /> http://www.securite-routiere.gouv.fr/connaitre-les-regles/les-radars/historique [consulté le 09/05/2017]<br /> <br /> www.securite-routiere.gouv.fr/connaitre-les-regles/les-radars/ [consulté le 09/05/2017]<br /> <br /> https://en.wikipedia.org/wiki/Speedometer [consulté le 09/05/2017]<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> &lt;/div&gt;</div> Evariste.dannenmuller http://www.mesures.universite-paris-saclay.fr/index.php?title=Vitesse_d%27un_objet&diff=495 Vitesse d'un objet 2017-05-09T09:49:24Z <p>Evariste.dannenmuller : </p> <hr /> <div>&lt;div align=&quot;justify&quot;&gt;<br /> [[catégorie:Physique]]<br /> <br /> {{En bref| Dans la vie courante, on a souvent affaire à des valeurs de vitesse (vitesse d'un véhicule, vitesse du vent...), mais comment cette vitesse est-elle mesurée? Et qu'est-ce que la vitesse? La vitesse est la grandeur qui décrit le déplacement d’un objet en fonction du temps. Elle est exprimée en &lt;math&gt;m/s&lt;/math&gt; (mètres par seconde) dans le Système International. &lt;br&gt;<br /> Les instruments de mesure de la vitesse sont des '''cinémomètres'''. Certains utilisent un rayonnement électromagnétique (les radars) pour mesurer une vitesse, d'autres mesurent le nombre de tours de roues d'un véhicule pour calculer sa vitesse.}}<br /> <br /> Ici nous décrirons les différents types de cinémomètres en utilisant l’exemple des radars routiers et des compteurs de vitesse (ceux des voitures par exemple)<br /> <br /> == RADARS ==<br /> L’un des cas courants de mesure de vitesse est celui du radar routier, en effet, qui n’a jamais vu un panneau « contrôles radar fréquents ». Mais comment fonctionnent ces radars ? <br /> {{note| Le mot RADAR est un sigle anglais signifiant « RAdio Detection And Ranging » ce qui signifie détection et télémétrie par ondes radio.}} <br /> Il existe plusieurs types de radars routiers, du simple radar installé sur le bord de route, qui ne mesure la vitesse des véhicules que d’un côté de la route, au radar embarqué dans une voiture, capable de mesurer la vitesse de véhicules dans les deux sens, à l’arrêt ou en mouvement. Certains sont entièrement automatisés, et préviennent automatiquement les services d’ordre qu’une infraction a été commise. D’autres servent uniquement à mesurer la vitesse d’un véhicule. Tous ces radars reposent sur deux méthodes de détermination de la vitesse : la mesure utilisant l’effet Doppler et la mesure au laser.<br /> <br /> <br /> === L'effet Doppler ===<br /> <br /> [[File : Doppler_effect.gif|thumb|upright = 0.7|Schématisation de l'effet Doppler : la fréquence augmente devant la source de l'onde, et diminue derrière &lt;br&gt; Fait par Doleron (https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Doppler_Effect.gif) [consulté le 09/05/2017]]]<br /> Vous avez tous déjà ressenti l’effet Doppler. C’est le nom du phénomène par lequel le son émis par une source change quand elle s’approche ou s’éloigne de nous. Comme vous le savez, le son est une onde et chaque onde possède une fréquence donnée. Lors du déplacement d’une voiture, elle génère un son et se déplace en même temps, ce qui a pour effet de rapprocher les ondes sonores devant le véhicule, donc d’augmenter leur fréquence à l’avant de la source, et de les éloigner derrière, donc de diminuer leur fréquence à l’arrière de la source. Plus la fréquence d’un son est élevée, plus il est aigu. &lt;br&gt;<br /> Cet effet s’applique aussi aux ondes électromagnétiques, telles que la lumière ou les ondes radio. Il est beaucoup plus difficile à observer compte tenu des distances nécessaires à son observation.<br /> Cet effet peut être défini de cette manière : L'effet Doppler, ou effet Doppler-Fizeau, désigne le décalage de fréquence d'une onde (mécanique, acoustique, électromagnétique ou d'une autre nature) observé entre les mesures à l'émission et à la réception, lorsque la distance entre l'émetteur et le récepteur varie au cours du temps. La formule suivante a pu être écrite pour l’effet Doppler, dans le cas où la source et l’observateur se déplacent sur le même axe : &lt;br&gt;<br /> <br /> &lt;math&gt; f = \frac{c-v}{c-v_{e}}.f_{e} &lt;/math&gt; &lt;br&gt;<br /> <br /> Avec f la fréquence reçue &lt;br&gt;<br /> c la vitesse de l’onde émise &lt;br&gt;<br /> v la vitesse de l’observateur &lt;br&gt;<br /> &lt;math&gt;v_{e}&lt;/math&gt; la vitesse de l’émetteur &lt;br&gt;<br /> &lt;math&gt;f_{e}&lt;/math&gt; la fréquence de l’onde émise &lt;br&gt;<br /> <br /> La plupart des radars actuellement en service utilisent cet effet : ils envoient une onde électromagnétique de fréquence connue, et réceptionnent une onde de fréquence différente. Cette différence permet de calculer la vitesse du véhicule : <br /> Dans le cas d’un radar fixe, l’observateur ne se déplace pas, donc &lt;math&gt;v_{e}&lt;/math&gt; = 0 (ici l’émetteur de l’onde est le radar, et pas le véhicule). On peut donc déterminer la vitesse en transformant la formule précédente : <br /> &lt;math&gt; v=\frac {c \Delta_{f} } {c} .f_{e}&lt;/math&gt;. &lt;br&gt; Avec &lt;math&gt; \Delta_{f} = \left| f_{e} – f \right| &lt;/math&gt; (Cela permet de considérer le décalage de fréquences, sans avoir de valeurs négative.)<br /> Cette formule est dans un cas idéal où le radar pourrait être placé en face de l’objet à observer… c’est-à-dire en plein dans sa trajectoire. Ceci n’est donc pas réalisable. Il faut introduire la notion d’angle d’observation, et le fait que l’onde fasse un aller-retour, pour trouver la « vraie » formule, qu’on peut écrire : &lt;br&gt;<br /> <br /> &lt;math&gt; v=\frac {c . \Delta_{f} } {2.f . \cos(\alpha)} .f_{e}&lt;/math&gt;. &lt;br&gt; <br /> <br /> Avec &lt;math&gt;\alpha&lt;/math&gt; l'angle entre la trajectoire de la voiture et la trajectoire des ondes. Les radars fixes sont calibrés pour faire le calcul de vitesse avec un angle de 25° (à plus ou moins 0.5°).<br /> <br /> Ce premier mode de calcul est celui utilisé par une grande partie des radars actuels, comme les radars fixes de contrôle, et les radars embarqués.<br /> <br /> Comme tout objet de mesure, les radars ont des imprécisions de mesure dues au matériel utilisé. De plus, les conditions d’utilisation du radar (vent, présence d’autres véhicules, secousses pour un radar en mouvement …) augmentent cette imprécision. Dans le cas d’une contravention, l’incertitude est toujours utilisée à l’avantage du conducteur, c’est-à-dire qu’on considèrera que le radar a fait l’erreur maximum, et on retirera cette valeur à la vitesse mesurée.<br /> <br /> La marge d’erreur d’un radar dépend du type de radar employé. Les radars fixes ont une marge d’erreur égale à 5 km/h en dessous de 100 km/h, et de 5% au-dessus de 100 km/h (donc si on mesure la vitesse d’un véhicule à 118 km/h, on retiendra une vitesse de 112 km/h).<br /> <br /> Les radars embarqués sont beaucoup moins précis, et qu’ils soient utilisés en poste fixe ou dans un véhicule, leur marge d’erreur est de 10km/h en dessous des 100km/h, et de 10% au-dessus (ici si on mesure la vitesse d’un véhicule à 118mh/h, on retiendra une vitesse de 106km/h). Ils sont surtout utilisés pour repérer les grands excès de vitesse.<br /> <br /> <br /> === La mesure laser ===<br /> Le principe d’un cinémomètre laser est le suivant : cet outil émet un premier laser infrarouge en direction de sa cible, qui va réfléchir une partie des rayons sur le cinémomètre. Un récepteur capte le rayon, et mesure le temps de trajet de ce dernier. Le cinémomètre calcule alors la distance à laquelle se trouve la cible en utilisant la formule &lt;br&gt; &lt;math&gt; d <br /> <br /> = \frac {v\times t}{2} &lt;/math&gt; &lt;br&gt;<br /> <br /> (La lumière ayant fait un aller-retour, la distance parcourue par le faisceau est le double de la distance entre le cinémomètre et sa cible).<br /> Plusieurs mesures de distance sont faites à intervalles de temps connus. Le cinémomètre peut alors calculer la vitesse de sa cible à partir des distances mesurées et de l’intervalle de temps connu avec la formule : &lt;br&gt; <br /> <br /> &lt;math&gt; v = \frac{\Delta_{d}}{t} &lt;/math&gt; &lt;br&gt;<br /> <br /> Avec &lt;math&gt;\Delta_{d}&lt;/math&gt; la différence de distance entre deux mesures (en valeur absolue). &lt;br&gt;<br /> Et &lt;math&gt; t &lt;/math&gt; le temps entre ces deux mesures.<br /> <br /> Pour les cinémomètres laser, l'écart de mesure lié à l'angle est suffisamment faible pour ne pas être pris en compte sur la route. <br /> <br /> Ils sont bien plus précis que leurs homologues à effet Doppler, leur marge d’erreur allant de 0.1 à 1 km/h. Ceci s’explique par la fréquence de l’onde émise (plus la fréquence est haute, plus la détection de variations est facile). Cependant, la plupart des radars laser actuellement utilisés ne peuvent pas prendre de photographies du véhicule observé, ce qui oblige les forces de l’ordre à arrêter les contrevenants sur place.<br /> <br /> == Les compteurs de vitesse ==<br /> <br /> Les compteurs de vitesse sont des cinémomètres embarqués dans les véhicules. Ceux d’une voiture fonctionnent en déterminant la vitesse du véhicule en fonction de la fréquence de rotation des roues. Il en existe deux types dont le fonctionnement diffère.<br /> <br /> Mécanique : L’aiguille d’un compteur de vitesse est retenue au 0 par un ressort. La rotation de la roue fait tourner un câble dans le compteur, ce qui lance la rotation d’un aimant, en contact avec une cloche métallique. La rotation de l’aimant génère un champ magnétique dans la cloche, ce qui a pour effet de produire un courant électrique, qui emmène l’aiguille du compteur. Plus la vitesse est importante, plus le courant généré l’est, et plus l’aiguille pourra indiquer des grandes valeurs.<br /> <br /> Electronique : Le fonctionnement est proche de celui d’un compteur mécanique. La mesure est réalisée à l’aide d’un système d’un capteur placé en face des axes de transmission de la voiture, et d’un aimant placé sur ces axes. A chaque tour, l’aimant passe devant le capteur, perturbant son champ magnétique. La fréquence de ces perturbations permet de calculer la vitesse de rotation de l’axe, et au final la vitesse du véhicule.<br /> <br /> <br /> == Bibliographie/Webographie ==<br /> <br /> http://www.securite-routiere.gouv.fr/connaitre-les-regles/les-radars/les-types-de-radars/radar-mobile-nouvelle-generation [consulté le 04/05/2017]<br /> <br /> http://www.adilca.com/VITESSE_ET_COMPTEURS_DE_VITESSE.pdf [consulté le 27/04/2017]<br /> <br /> http://www.securite-routiere.gouv.fr/connaitre-les-regles/les-radars/historique [consulté le 09/05/2017]<br /> <br /> www.securite-routiere.gouv.fr/connaitre-les-regles/les-radars/ [consulté le 09/05/2017]<br /> <br /> https://en.wikipedia.org/wiki/Speedometer [consulté le 09/05/2017]<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> &lt;/div&gt;</div> Evariste.dannenmuller http://www.mesures.universite-paris-saclay.fr/index.php?title=Vitesse_d%27un_objet&diff=494 Vitesse d'un objet 2017-05-09T09:48:25Z <p>Evariste.dannenmuller : </p> <hr /> <div>&lt;div align=&quot;justify&quot;&gt;<br /> [[catégorie:Physique]]<br /> <br /> {{En bref| Dans la vie courante, on a souvent affaire à des valeurs de vitesse (vitesse d'un véhicule, vitesse du vent...), mais comment cette vitesse est-elle mesurée? Et qu'est-ce que la vitesse? La vitesse est la grandeur qui décrit le déplacement d’un objet en fonction du temps. Elle est exprimée en &lt;math&gt;m/s&lt;/math&gt; (mètres par seconde) dans le Système International. &lt;br&gt;<br /> Les instruments de mesure de la vitesse sont des '''cinémomètres'''. Certains utilisent un rayonnement électromagnétique (les radars) pour mesurer une vitesse, d'autres mesurent le nombre de tours de roues d'un véhicule pour calculer sa vitesse.}}<br /> <br /> Ici nous décrirons les différents types de cinémomètres en utilisant l’exemple des radars routiers et des compteurs de vitesse (ceux des voitures par exemple)<br /> <br /> == RADARS ==<br /> L’un des cas courants de mesure de vitesse est celui du radar routier, en effet, qui n’a jamais vu un panneau « contrôles radar fréquents ». Mais comment fonctionnent ces radars ? <br /> {{note| Le mot RADAR est un sigle anglais signifiant « RAdio Detection And Ranging » ce qui signifie détection et télémétrie par ondes radio.}} <br /> Il existe plusieurs types de radars routiers, du simple radar installé sur le bord de route, qui ne mesure la vitesse des véhicules que d’un côté de la route, au radar embarqué dans une voiture, capable de mesurer la vitesse de véhicules dans les deux sens, à l’arrêt ou en mouvement. Certains sont entièrement automatisés, et préviennent automatiquement les services d’ordre qu’une infraction a été commise. D’autres servent uniquement à mesurer la vitesse d’un véhicule. Tous ces radars reposent sur deux méthodes de détermination de la vitesse : la mesure utilisant l’effet Doppler et la mesure au laser.<br /> <br /> <br /> === L'effet Doppler ===<br /> <br /> [[File : Doppler_effect.gif|thumb|upright = 0.7|alt=| Schématisation de l'effet Doppler : la fréquence augmente devant la source de l'onde, et diminue derrière &lt;br&gt; Fait par Doleron (https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Doppler_Effect.gif) [consulté le 09/05/2017]]]<br /> Vous avez tous déjà ressenti l’effet Doppler. C’est le nom du phénomène par lequel le son émis par une source change quand elle s’approche ou s’éloigne de nous. Comme vous le savez, le son est une onde et chaque onde possède une fréquence donnée. Lors du déplacement d’une voiture, elle génère un son et se déplace en même temps, ce qui a pour effet de rapprocher les ondes sonores devant le véhicule, donc d’augmenter leur fréquence à l’avant de la source, et de les éloigner derrière, donc de diminuer leur fréquence à l’arrière de la source. Plus la fréquence d’un son est élevée, plus il est aigu. &lt;br&gt;<br /> Cet effet s’applique aussi aux ondes électromagnétiques, telles que la lumière ou les ondes radio. Il est beaucoup plus difficile à observer compte tenu des distances nécessaires à son observation.<br /> Cet effet peut être défini de cette manière : L'effet Doppler, ou effet Doppler-Fizeau, désigne le décalage de fréquence d'une onde (mécanique, acoustique, électromagnétique ou d'une autre nature) observé entre les mesures à l'émission et à la réception, lorsque la distance entre l'émetteur et le récepteur varie au cours du temps. La formule suivante a pu être écrite pour l’effet Doppler, dans le cas où la source et l’observateur se déplacent sur le même axe : &lt;br&gt;<br /> <br /> &lt;math&gt; f = \frac{c-v}{c-v_{e}}.f_{e} &lt;/math&gt; &lt;br&gt;<br /> <br /> Avec f la fréquence reçue &lt;br&gt;<br /> c la vitesse de l’onde émise &lt;br&gt;<br /> v la vitesse de l’observateur &lt;br&gt;<br /> &lt;math&gt;v_{e}&lt;/math&gt; la vitesse de l’émetteur &lt;br&gt;<br /> &lt;math&gt;f_{e}&lt;/math&gt; la fréquence de l’onde émise &lt;br&gt;<br /> <br /> La plupart des radars actuellement en service utilisent cet effet : ils envoient une onde électromagnétique de fréquence connue, et réceptionnent une onde de fréquence différente. Cette différence permet de calculer la vitesse du véhicule : <br /> Dans le cas d’un radar fixe, l’observateur ne se déplace pas, donc &lt;math&gt;v_{e}&lt;/math&gt; = 0 (ici l’émetteur de l’onde est le radar, et pas le véhicule). On peut donc déterminer la vitesse en transformant la formule précédente : <br /> &lt;math&gt; v=\frac {c \Delta_{f} } {c} .f_{e}&lt;/math&gt;. &lt;br&gt; Avec &lt;math&gt; \Delta_{f} = \left| f_{e} – f \right| &lt;/math&gt; (Cela permet de considérer le décalage de fréquences, sans avoir de valeurs négative.)<br /> Cette formule est dans un cas idéal où le radar pourrait être placé en face de l’objet à observer… c’est-à-dire en plein dans sa trajectoire. Ceci n’est donc pas réalisable. Il faut introduire la notion d’angle d’observation, et le fait que l’onde fasse un aller-retour, pour trouver la « vraie » formule, qu’on peut écrire : &lt;br&gt;<br /> <br /> &lt;math&gt; v=\frac {c . \Delta_{f} } {2.f . \cos(\alpha)} .f_{e}&lt;/math&gt;. &lt;br&gt; <br /> <br /> Avec &lt;math&gt;\alpha&lt;/math&gt; l'angle entre la trajectoire de la voiture et la trajectoire des ondes. Les radars fixes sont calibrés pour faire le calcul de vitesse avec un angle de 25° (à plus ou moins 0.5°).<br /> <br /> Ce premier mode de calcul est celui utilisé par une grande partie des radars actuels, comme les radars fixes de contrôle, et les radars embarqués.<br /> <br /> Comme tout objet de mesure, les radars ont des imprécisions de mesure dues au matériel utilisé. De plus, les conditions d’utilisation du radar (vent, présence d’autres véhicules, secousses pour un radar en mouvement …) augmentent cette imprécision. Dans le cas d’une contravention, l’incertitude est toujours utilisée à l’avantage du conducteur, c’est-à-dire qu’on considèrera que le radar a fait l’erreur maximum, et on retirera cette valeur à la vitesse mesurée.<br /> <br /> La marge d’erreur d’un radar dépend du type de radar employé. Les radars fixes ont une marge d’erreur égale à 5 km/h en dessous de 100 km/h, et de 5% au-dessus de 100 km/h (donc si on mesure la vitesse d’un véhicule à 118 km/h, on retiendra une vitesse de 112 km/h).<br /> <br /> Les radars embarqués sont beaucoup moins précis, et qu’ils soient utilisés en poste fixe ou dans un véhicule, leur marge d’erreur est de 10km/h en dessous des 100km/h, et de 10% au-dessus (ici si on mesure la vitesse d’un véhicule à 118mh/h, on retiendra une vitesse de 106km/h). Ils sont surtout utilisés pour repérer les grands excès de vitesse.<br /> <br /> <br /> === La mesure laser ===<br /> Le principe d’un cinémomètre laser est le suivant : cet outil émet un premier laser infrarouge en direction de sa cible, qui va réfléchir une partie des rayons sur le cinémomètre. Un récepteur capte le rayon, et mesure le temps de trajet de ce dernier. Le cinémomètre calcule alors la distance à laquelle se trouve la cible en utilisant la formule &lt;br&gt; &lt;math&gt; d <br /> <br /> = \frac {v\times t}{2} &lt;/math&gt; &lt;br&gt;<br /> <br /> (La lumière ayant fait un aller-retour, la distance parcourue par le faisceau est le double de la distance entre le cinémomètre et sa cible).<br /> Plusieurs mesures de distance sont faites à intervalles de temps connus. Le cinémomètre peut alors calculer la vitesse de sa cible à partir des distances mesurées et de l’intervalle de temps connu avec la formule : &lt;br&gt; <br /> <br /> &lt;math&gt; v = \frac{\Delta_{d}}{t} &lt;/math&gt; &lt;br&gt;<br /> <br /> Avec &lt;math&gt;\Delta_{d}&lt;/math&gt; la différence de distance entre deux mesures (en valeur absolue). &lt;br&gt;<br /> Et &lt;math&gt; t &lt;/math&gt; le temps entre ces deux mesures.<br /> <br /> Pour les cinémomètres laser, l'écart de mesure lié à l'angle est suffisamment faible pour ne pas être pris en compte sur la route. <br /> <br /> Ils sont bien plus précis que leurs homologues à effet Doppler, leur marge d’erreur allant de 0.1 à 1 km/h. Ceci s’explique par la fréquence de l’onde émise (plus la fréquence est haute, plus la détection de variations est facile). Cependant, la plupart des radars laser actuellement utilisés ne peuvent pas prendre de photographies du véhicule observé, ce qui oblige les forces de l’ordre à arrêter les contrevenants sur place.<br /> <br /> == Les compteurs de vitesse ==<br /> <br /> Les compteurs de vitesse sont des cinémomètres embarqués dans les véhicules. Ceux d’une voiture fonctionnent en déterminant la vitesse du véhicule en fonction de la fréquence de rotation des roues. Il en existe deux types dont le fonctionnement diffère.<br /> <br /> Mécanique : L’aiguille d’un compteur de vitesse est retenue au 0 par un ressort. La rotation de la roue fait tourner un câble dans le compteur, ce qui lance la rotation d’un aimant, en contact avec une cloche métallique. La rotation de l’aimant génère un champ magnétique dans la cloche, ce qui a pour effet de produire un courant électrique, qui emmène l’aiguille du compteur. Plus la vitesse est importante, plus le courant généré l’est, et plus l’aiguille pourra indiquer des grandes valeurs.<br /> <br /> Electronique : Le fonctionnement est proche de celui d’un compteur mécanique. La mesure est réalisée à l’aide d’un système d’un capteur placé en face des axes de transmission de la voiture, et d’un aimant placé sur ces axes. A chaque tour, l’aimant passe devant le capteur, perturbant son champ magnétique. La fréquence de ces perturbations permet de calculer la vitesse de rotation de l’axe, et au final la vitesse du véhicule.<br /> <br /> <br /> == Bibliographie/Webographie ==<br /> <br /> http://www.securite-routiere.gouv.fr/connaitre-les-regles/les-radars/les-types-de-radars/radar-mobile-nouvelle-generation [consulté le 04/05/2017]<br /> <br /> http://www.adilca.com/VITESSE_ET_COMPTEURS_DE_VITESSE.pdf [consulté le 27/04/2017]<br /> <br /> http://www.securite-routiere.gouv.fr/connaitre-les-regles/les-radars/historique [consulté le 09/05/2017]<br /> <br /> www.securite-routiere.gouv.fr/connaitre-les-regles/les-radars/ [consulté le 09/05/2017]<br /> <br /> https://en.wikipedia.org/wiki/Speedometer [consulté le 09/05/2017]<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> &lt;/div&gt;</div> Evariste.dannenmuller http://www.mesures.universite-paris-saclay.fr/index.php?title=Fichier:Doppler_effect.gif&diff=493 Fichier:Doppler effect.gif 2017-05-09T09:27:36Z <p>Evariste.dannenmuller : Doppler effet gif by Doleron</p> <hr /> <div>Doppler effet gif by Doleron</div> Evariste.dannenmuller http://www.mesures.universite-paris-saclay.fr/index.php?title=Vitesse_d%27un_objet&diff=492 Vitesse d'un objet 2017-05-09T09:20:36Z <p>Evariste.dannenmuller : </p> <hr /> <div>&lt;div align=&quot;justify&quot;&gt;<br /> [[catégorie:Physique]]<br /> <br /> {{En bref| Dans la vie courante, on a souvent affaire à des valeurs de vitesse (vitesse d'un véhicule, vitesse du vent...), mais comment cette vitesse est-elle mesurée? Et qu'est-ce que la vitesse? La vitesse est la grandeur qui décrit le déplacement d’un objet en fonction du temps. Elle est exprimée en &lt;math&gt;m/s&lt;/math&gt; (mètres par seconde) dans le Système International. &lt;br&gt;<br /> Les instruments de mesure de la vitesse sont des '''cinémomètres'''. Certains utilisent un rayonnement électromagnétique (les radars) pour mesurer une vitesse, d'autres mesurent le nombre de tours de roues d'un véhicule pour calculer sa vitesse.}}<br /> <br /> Ici nous décrirons les différents types de cinémomètres en utilisant l’exemple des radars routiers et des compteurs de vitesse (ceux des voitures par exemple)<br /> <br /> == RADARS ==<br /> L’un des cas courants de mesure de vitesse est celui du radar routier, en effet, qui n’a jamais vu un panneau « contrôles radar fréquents ». Mais comment fonctionnent ces radars ? <br /> {{note| Le mot RADAR est un sigle anglais signifiant « RAdio Detection And Ranging » ce qui signifie détection et télémétrie par ondes radio.}} <br /> Il existe plusieurs types de radars routiers, du simple radar installé sur le bord de route, qui ne mesure la vitesse des véhicules que d’un côté de la route, au radar embarqué dans une voiture, capable de mesurer la vitesse de véhicules dans les deux sens, à l’arrêt ou en mouvement. Certains sont entièrement automatisés, et préviennent automatiquement les services d’ordre qu’une infraction a été commise. D’autres servent uniquement à mesurer la vitesse d’un véhicule. Tous ces radars reposent sur deux méthodes de détermination de la vitesse : la mesure utilisant l’effet Doppler et la mesure au laser.<br /> <br /> <br /> === L'effet Doppler ===<br /> <br /> [[File : effet Doppler| à trouver]]<br /> Vous avez tous déjà ressenti l’effet Doppler. C’est le nom du phénomène par lequel le son émis par une source change quand elle s’approche ou s’éloigne de nous. Comme vous le savez, le son est une onde et chaque onde possède une fréquence donnée. Lors du déplacement d’une voiture, elle génère un son et se déplace en même temps, ce qui a pour effet de rapprocher les ondes sonores devant le véhicule, donc d’augmenter leur fréquence à l’avant de la source, et de les éloigner derrière, donc de diminuer leur fréquence à l’arrière de la source. Plus la fréquence d’un son est élevée, plus il est aigu. &lt;br&gt;<br /> Cet effet s’applique aussi aux ondes électromagnétiques, telles que la lumière ou les ondes radio. Il est beaucoup plus difficile à observer compte tenu des distances nécessaires à son observation.<br /> Cet effet peut être défini de cette manière : L'effet Doppler, ou effet Doppler-Fizeau, désigne le décalage de fréquence d'une onde (mécanique, acoustique, électromagnétique ou d'une autre nature) observé entre les mesures à l'émission et à la réception, lorsque la distance entre l'émetteur et le récepteur varie au cours du temps. La formule suivante a pu être écrite pour l’effet Doppler, dans le cas où la source et l’observateur se déplacent sur le même axe : &lt;br&gt;<br /> <br /> &lt;math&gt; f = \frac{c-v}{c-v_{e}}.f_{e} &lt;/math&gt; &lt;br&gt;<br /> <br /> Avec f la fréquence reçue &lt;br&gt;<br /> c la vitesse de l’onde émise &lt;br&gt;<br /> v la vitesse de l’observateur &lt;br&gt;<br /> &lt;math&gt;v_{e}&lt;/math&gt; la vitesse de l’émetteur &lt;br&gt;<br /> &lt;math&gt;f_{e}&lt;/math&gt; la fréquence de l’onde émise &lt;br&gt;<br /> <br /> La plupart des radars actuellement en service utilisent cet effet : ils envoient une onde électromagnétique de fréquence connue, et réceptionnent une onde de fréquence différente. Cette différence permet de calculer la vitesse du véhicule : <br /> Dans le cas d’un radar fixe, l’observateur ne se déplace pas, donc &lt;math&gt;v_{e}&lt;/math&gt; = 0 (ici l’émetteur de l’onde est le radar, et pas le véhicule). On peut donc déterminer la vitesse en transformant la formule précédente : <br /> &lt;math&gt; v=\frac {c \Delta_{f} } {c} .f_{e}&lt;/math&gt;. &lt;br&gt; Avec &lt;math&gt; \Delta_{f} = \left| f_{e} – f \right| &lt;/math&gt; (Cela permet de considérer le décalage de fréquences, sans avoir de valeurs négative.)<br /> Cette formule est dans un cas idéal où le radar pourrait être placé en face de l’objet à observer… c’est-à-dire en plein dans sa trajectoire. Ceci n’est donc pas réalisable. Il faut introduire la notion d’angle d’observation, et le fait que l’onde fasse un aller-retour, pour trouver la « vraie » formule, qu’on peut écrire : &lt;br&gt;<br /> <br /> &lt;math&gt; v=\frac {c . \Delta_{f} } {2.f . \cos(\alpha)} .f_{e}&lt;/math&gt;. &lt;br&gt; <br /> <br /> Avec &lt;math&gt;\alpha&lt;/math&gt; l'angle entre la trajectoire de la voiture et la trajectoire des ondes. Les radars fixes sont calibrés pour faire le calcul de vitesse avec un angle de 25° (à plus ou moins 0.5°).<br /> <br /> Ce premier mode de calcul est celui utilisé par une grande partie des radars actuels, comme les radars fixes de contrôle, et les radars embarqués.<br /> <br /> Comme tout objet de mesure, les radars ont des imprécisions de mesure dues au matériel utilisé. De plus, les conditions d’utilisation du radar (vent, présence d’autres véhicules, secousses pour un radar en mouvement …) augmentent cette imprécision. Dans le cas d’une contravention, l’incertitude est toujours utilisée à l’avantage du conducteur, c’est-à-dire qu’on considèrera que le radar a fait l’erreur maximum, et on retirera cette valeur à la vitesse mesurée.<br /> <br /> La marge d’erreur d’un radar dépend du type de radar employé. Les radars fixes ont une marge d’erreur égale à 5 km/h en dessous de 100 km/h, et de 5% au-dessus de 100 km/h (donc si on mesure la vitesse d’un véhicule à 118 km/h, on retiendra une vitesse de 112 km/h).<br /> <br /> Les radars embarqués sont beaucoup moins précis, et qu’ils soient utilisés en poste fixe ou dans un véhicule, leur marge d’erreur est de 10km/h en dessous des 100km/h, et de 10% au-dessus (ici si on mesure la vitesse d’un véhicule à 118mh/h, on retiendra une vitesse de 106km/h). Ils sont surtout utilisés pour repérer les grands excès de vitesse.<br /> <br /> <br /> === La mesure laser ===<br /> Le principe d’un cinémomètre laser est le suivant : cet outil émet un premier laser infrarouge en direction de sa cible, qui va réfléchir une partie des rayons sur le cinémomètre. Un récepteur capte le rayon, et mesure le temps de trajet de ce dernier. Le cinémomètre calcule alors la distance à laquelle se trouve la cible en utilisant la formule &lt;br&gt; &lt;math&gt; d <br /> <br /> = \frac {v\times t}{2} &lt;/math&gt; &lt;br&gt;<br /> <br /> (La lumière ayant fait un aller-retour, la distance parcourue par le faisceau est le double de la distance entre le cinémomètre et sa cible).<br /> Plusieurs mesures de distance sont faites à intervalles de temps connus. Le cinémomètre peut alors calculer la vitesse de sa cible à partir des distances mesurées et de l’intervalle de temps connu avec la formule : &lt;br&gt; <br /> <br /> &lt;math&gt; v = \frac{\Delta_{d}}{t} &lt;/math&gt; &lt;br&gt;<br /> <br /> Avec &lt;math&gt;\Delta_{d}&lt;/math&gt; la différence de distance entre deux mesures (en valeur absolue). &lt;br&gt;<br /> Et &lt;math&gt; t &lt;/math&gt; le temps entre ces deux mesures.<br /> <br /> Pour les cinémomètres laser, l'écart de mesure lié à l'angle est suffisamment faible pour ne pas être pris en compte sur la route. <br /> <br /> == Les compteurs de vitesse ==<br /> <br /> Les compteurs de vitesse sont des cinémomètres embarqués dans les véhicules. Ceux d’une voiture fonctionnent en déterminant la vitesse du véhicule en fonction de la fréquence de rotation des roues. Il en existe deux types dont le fonctionnement diffère.<br /> <br /> Mécanique : L’aiguille d’un compteur de vitesse est retenue au 0 par un ressort. La rotation de la roue fait tourner un câble dans le compteur, ce qui lance la rotation d’un aimant, en contact avec une cloche métallique. La rotation de l’aimant génère un champ magnétique dans la cloche, ce qui a pour effet de produire un courant électrique, qui emmène l’aiguille du compteur. Plus la vitesse est importante, plus le courant généré l’est, et plus l’aiguille pourra indiquer des grandes valeurs.<br /> <br /> Electronique : Le fonctionnement est proche de celui d’un compteur mécanique. La mesure est réalisée à l’aide d’un système d’un capteur placé en face des axes de transmission de la voiture, et d’un aimant placé sur ces axes. A chaque tour, l’aimant passe devant le capteur, perturbant son champ magnétique. La fréquence de ces perturbations permet de calculer la vitesse de rotation de l’axe, et au final la vitesse du véhicule.<br /> <br /> <br /> == Bibliographie/Webographie ==<br /> <br /> http://www.securite-routiere.gouv.fr/connaitre-les-regles/les-radars/les-types-de-radars/radar-mobile-nouvelle-generation [consulté le 04/05/2017]<br /> <br /> http://www.adilca.com/VITESSE_ET_COMPTEURS_DE_VITESSE.pdf [consulté le 27/04/2017]<br /> <br /> http://www.securite-routiere.gouv.fr/connaitre-les-regles/les-radars/historique [consulté le 09/05/2017]<br /> <br /> www.securite-routiere.gouv.fr/connaitre-les-regles/les-radars/ [consulté le 09/05/2017]<br /> <br /> https://en.wikipedia.org/wiki/Speedometer [consulté le 09/05/2017]<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> &lt;/div&gt;</div> Evariste.dannenmuller http://www.mesures.universite-paris-saclay.fr/index.php?title=Vitesse_d%27un_objet&diff=491 Vitesse d'un objet 2017-05-09T09:12:36Z <p>Evariste.dannenmuller : </p> <hr /> <div>&lt;div align=&quot;justify&quot;&gt;<br /> [[catégorie:Physique]]<br /> <br /> {{En bref| Dans la vie courante, on a souvent affaire à des valeurs de vitesse (vitesse d'un véhicule, vitesse du vent...), mais comment cette vitesse est-elle mesurée? Et qu'est-ce que la vitesse? La vitesse est la grandeur qui décrit le déplacement d’un objet en fonction du temps. Elle est exprimée en &lt;math&gt;m/s&lt;/math&gt; (mètres par seconde) dans le Système International. &lt;br&gt;<br /> Les instruments de mesure de la vitesse sont des '''cinémomètres'''. Certains utilisent un rayonnement électromagnétique (les radars) pour mesurer une vitesse, d'autres mesurent le nombre de tours de roues d'un véhicule pour calculer sa vitesse.}}<br /> <br /> Ici nous décrirons les différents types de cinémomètres en utilisant l’exemple des radars routiers et des compteurs de vitesse (ceux des voitures par exemple)<br /> <br /> == RADARS ==<br /> L’un des cas courants de mesure de vitesse est celui du radar routier, en effet, qui n’a jamais vu un panneau « contrôles radar fréquents ». Mais comment fonctionnent ces radars ? <br /> {{note| Le mot RADAR est un sigle anglais signifiant « RAdio Detection And Ranging » ce qui signifie détection et télémétrie par ondes radio.}} <br /> Il existe plusieurs types de radars routiers, du simple radar installé sur le bord de route, qui ne mesure la vitesse des véhicules que d’un côté de la route, au radar embarqué dans une voiture, capable de mesurer la vitesse de véhicules dans les deux sens, à l’arrêt ou en mouvement. Certains sont entièrement automatisés, et préviennent automatiquement les services d’ordre qu’une infraction a été commise. D’autres servent uniquement à mesurer la vitesse d’un véhicule. Tous ces radars reposent sur deux méthodes de détermination de la vitesse : la mesure utilisant l’effet Doppler et la mesure au laser.<br /> <br /> <br /> === L'effet Doppler ===<br /> <br /> [[File : effet Doppler| à trouver]]<br /> Vous avez tous déjà ressenti l’effet Doppler. C’est le nom du phénomène par lequel le son émis par une source change quand elle s’approche ou s’éloigne de nous. Comme vous le savez, le son est une onde et chaque onde possède une fréquence donnée. Lors du déplacement d’une voiture, elle génère un son et se déplace en même temps, ce qui a pour effet de rapprocher les ondes sonores devant le véhicule, donc d’augmenter leur fréquence à l’avant de la source, et de les éloigner derrière, donc de diminuer leur fréquence à l’arrière de la source. Plus la fréquence d’un son est élevée, plus il est aigu. &lt;br&gt;<br /> Cet effet s’applique aussi aux ondes électromagnétiques, telles que la lumière ou les ondes radio. Il est beaucoup plus difficile à observer compte tenu des distances nécessaires à son observation.<br /> Cet effet est défini de cette manière : L'effet Doppler, ou effet Doppler-Fizeau, désigne le décalage de fréquence d'une onde (mécanique, acoustique, électromagnétique ou d'une autre nature) observé entre les mesures à l'émission et à la réception, lorsque la distance entre l'émetteur et le récepteur varie au cours du temps. La formule suivante a pu être écrite pour l’effet Doppler, dans le cas où la source et l’observateur se déplacent sur le même axe : &lt;br&gt;<br /> <br /> &lt;math&gt; f = \frac{c-v}{c-v_{e}}.f_{e} &lt;/math&gt; &lt;br&gt;<br /> <br /> Avec f la fréquence reçue &lt;br&gt;<br /> c la vitesse de l’onde émise &lt;br&gt;<br /> v la vitesse de l’observateur &lt;br&gt;<br /> &lt;math&gt;v_{e}&lt;/math&gt; la vitesse de l’émetteur &lt;br&gt;<br /> &lt;math&gt;f_{e}&lt;/math&gt; la fréquence de l’onde émise &lt;br&gt;<br /> <br /> La plupart des radars actuellement en service utilisent cet effet : ils envoient une onde électromagnétique de fréquence connue, et réceptionnent une onde de fréquence différente. Cette différence permet de calculer la vitesse du véhicule : <br /> Dans le cas d’un radar fixe, l’observateur ne se déplace pas, donc &lt;math&gt;v_{e}&lt;/math&gt; = 0 (ici l’émetteur de l’onde est le radar, et pas le véhicule). On peut donc déterminer la vitesse en transformant la formule précédente : <br /> &lt;math&gt; v=\frac {c \Delta_{f} } {c} .f_{e}&lt;/math&gt;. &lt;br&gt; Avec &lt;math&gt; \Delta_{f} = \left| f_{e} – f \right| &lt;/math&gt; (Cela permet de considérer le décalage de fréquences, sans avoir de valeurs négative.)<br /> Cette formule est dans un cas idéal où le radar pourrait être placé en face de l’objet à observer… c’est-à-dire en plein dans sa trajectoire. Ceci n’est donc pas réalisable. Il faut introduire la notion d’angle d’observation, et le fait que l’onde fasse un aller-retour, pour trouver la « vraie » formule, qu’on peut écrire : &lt;br&gt;<br /> <br /> &lt;math&gt; v=\frac {c . \Delta_{f} } {2.f . \cos(\alpha)} .f_{e}&lt;/math&gt;. &lt;br&gt; <br /> <br /> Avec &lt;math&gt;\alpha&lt;/math&gt; l'angle entre la trajectoire de la voiture et la trajectoire des ondes. Les radars fixes sont calibrés pour faire le calcul de vitesse avec un angle de 25° (à plus ou moins 0.5°).<br /> <br /> Ce premier mode de calcul est celui utilisé par une grande partie des radars actuels, comme les radars fixes de contrôle, et les radars embarqués.<br /> <br /> === La mesure laser ===<br /> Le principe d’un cinémomètre laser est le suivant : cet outil émet un premier laser infrarouge en direction de sa cible, qui va réfléchir une partie des rayons sur le cinémomètre. Un récepteur capte le rayon, et mesure le temps de trajet de ce dernier. Le cinémomètre calcule alors la distance à laquelle se trouve la cible en utilisant la formule &lt;br&gt; &lt;math&gt; d <br /> <br /> = \frac {v\times t}{2} &lt;/math&gt; &lt;br&gt;<br /> <br /> (La lumière ayant fait un aller-retour, la distance parcourue par le faisceau est le double de la distance entre le cinémomètre et sa cible).<br /> Plusieurs mesures de distance sont faites à intervalles de temps connus. Le cinémomètre peut alors calculer la vitesse de sa cible à partir des distances mesurées et de l’intervalle de temps connu avec la formule : &lt;br&gt; <br /> <br /> &lt;math&gt; v = \frac{\Delta_{d}}{t} &lt;/math&gt; &lt;br&gt;<br /> <br /> Avec &lt;math&gt;\Delta_{d}&lt;/math&gt; la différence de distance entre deux mesures (en valeur absolue). &lt;br&gt;<br /> Et &lt;math&gt; t &lt;/math&gt; le temps entre ces deux mesures.<br /> <br /> Pour les cinémomètres laser, l'écart de mesure lié à l'angle est suffisamment faible pour ne pas être pris en compte sur la route. <br /> <br /> == Les compteurs de vitesse ==<br /> <br /> Les compteurs de vitesse sont des cinémomètres embarqués dans les véhicules. Ceux d’une voiture fonctionnent en déterminant la vitesse du véhicule en fonction de la fréquence de rotation des roues. Il en existe deux types dont le fonctionnement diffère.<br /> <br /> Mécanique : L’aiguille d’un compteur de vitesse est retenue au 0 par un ressort. La rotation de la roue fait tourner un câble dans le compteur, ce qui lance la rotation d’un aimant, en contact avec une cloche métallique. La rotation de l’aimant génère un champ magnétique dans la cloche, ce qui a pour effet de produire un courant électrique, qui emmène l’aiguille du compteur. Plus la vitesse est importante, plus le courant généré l’est, et plus l’aiguille pourra indiquer des grandes valeurs.<br /> <br /> Electronique : Le fonctionnement est proche de celui d’un compteur mécanique. La mesure est réalisée à l’aide d’un système d’un capteur placé en face des axes de transmission de la voiture, et d’un aimant placé sur ces axes. A chaque tour, l’aimant passe devant le capteur, perturbant son champ magnétique. La fréquence de ces perturbations permet de calculer la vitesse de rotation de l’axe, et au final la vitesse du véhicule.<br /> <br /> <br /> == Bibliographie/Webographie ==<br /> <br /> http://www.securite-routiere.gouv.fr/connaitre-les-regles/les-radars/les-types-de-radars/radar-mobile-nouvelle-generation [consulté le 04/05/2017]<br /> <br /> http://www.adilca.com/VITESSE_ET_COMPTEURS_DE_VITESSE.pdf [consulté le 27/04/2017]<br /> <br /> http://www.securite-routiere.gouv.fr/connaitre-les-regles/les-radars/historique [consulté le 09/05/2017]<br /> <br /> www.securite-routiere.gouv.fr/connaitre-les-regles/les-radars/ [consulté le 09/05/2017]<br /> <br /> https://en.wikipedia.org/wiki/Speedometer [consulté le 09/05/2017]<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> &lt;/div&gt;</div> Evariste.dannenmuller http://www.mesures.universite-paris-saclay.fr/index.php?title=Vitesse_d%27un_objet&diff=490 Vitesse d'un objet 2017-05-09T08:06:55Z <p>Evariste.dannenmuller : </p> <hr /> <div>&lt;div align=&quot;justify&quot;&gt;<br /> [[catégorie:Physique]]<br /> <br /> {{En bref| Dans la vie courante, on a souvent affaire à des valeurs de vitesse (vitesse d'un véhicule, vitesse du vent...), mais comment cette vitesse est-elle mesurée? Et qu'est-ce que la vitesse? La vitesse est la grandeur qui décrit le déplacement d’un objet en fonction du temps. Elle est exprimée en &lt;math&gt;m/s&lt;/math&gt; (mètres par seconde) dans le Système International. &lt;br&gt;<br /> Les instruments de mesure de la vitesse sont des '''cinémomètres'''. Certains utilisent un rayonnement électromagnétique (les radars) pour mesurer une vitesse, d'autres mesurent le nombre de tours de roues d'un véhicule pour calculer sa vitesse.}}<br /> <br /> Ici nous décrirons les différents types de cinémomètres en utilisant l’exemple des radars routiers et des compteurs de vitesse (ceux des voitures par exemple)<br /> <br /> == RADARS ==<br /> L’un des cas courants de mesure de vitesse est celui du radar routier, en effet, qui n’a jamais vu un panneau « contrôles radar fréquents ». Mais comment fonctionnent ces radars ? <br /> {{note| Le mot RADAR est un sigle anglais signifiant « RAdio Detection And Ranging » ce qui signifie détection et télémétrie par ondes radio.}} <br /> Il existe plusieurs types de radars routiers, du simple radar installé sur le bord de route, qui ne mesure la vitesse des véhicules que d’un côté de la route, au radar embarqué dans une voiture, capable de mesurer la vitesse de véhicules dans les deux sens, à l’arrêt ou en mouvement. Certains sont entièrement automatisés, et préviennent automatiquement les services d’ordre qu’une infraction a été commise. D’autres servent uniquement à mesurer la vitesse d’un véhicule. Tous ces radars reposent sur deux méthodes de détermination de la vitesse : la mesure utilisant l’effet Doppler et la mesure au laser.<br /> <br /> <br /> === L'effet Doppler ===<br /> <br /> [[File : effet Doppler| à trouver]]<br /> Vous avez tous déjà ressenti l’effet Doppler. C’est le nom du phénomène par lequel le son émis par une source change quand elle s’approche ou s’éloigne de nous. Comme vous le savez, le son est une onde et chaque onde possède une fréquence donnée. Lors du déplacement d’une voiture, elle génère un son et se déplace en même temps, ce qui a pour effet de rapprocher les ondes sonores devant le véhicule, donc d’augmenter leur fréquence à l’avant de la source, et de les éloigner derrière, donc de diminuer leur fréquence à l’arrière de la source. Plus la fréquence d’un son est élevée, plus il est aigu. &lt;br&gt;<br /> Cet effet s’applique aussi aux ondes électromagnétiques, telles que la lumière ou les ondes radio. Il est beaucoup plus difficile à observer compte tenu des distances nécessaires à son observation.<br /> Cet effet est défini de cette manière : L'effet Doppler, ou effet Doppler-Fizeau, désigne le décalage de fréquence d'une onde (mécanique, acoustique, électromagnétique ou d'une autre nature) observé entre les mesures à l'émission et à la réception, lorsque la distance entre l'émetteur et le récepteur varie au cours du temps. La formule suivante a pu être écrite pour l’effet Doppler, dans le cas où la source et l’observateur se déplacent sur le même axe : &lt;br&gt;<br /> <br /> &lt;math&gt; f = \frac{c-v}{c-v_{e}}.f_{e} &lt;/math&gt; &lt;br&gt;<br /> <br /> Avec f la fréquence reçue &lt;br&gt;<br /> c la vitesse de l’onde émise &lt;br&gt;<br /> v la vitesse de l’observateur &lt;br&gt;<br /> &lt;math&gt;v_{e}&lt;/math&gt; la vitesse de l’émetteur &lt;br&gt;<br /> &lt;math&gt;f_{e}&lt;/math&gt; la fréquence de l’onde émise &lt;br&gt;<br /> <br /> La plupart des radars actuellement en service utilisent cet effet : ils envoient une onde électromagnétique de fréquence connue, et réceptionnent une onde de fréquence différente. Cette différence permet de calculer la vitesse du véhicule : <br /> Dans le cas d’un radar fixe, l’observateur ne se déplace pas, donc &lt;math&gt;v_{e}&lt;/math&gt; = 0 (ici l’émetteur de l’onde est le radar, et pas le véhicule). On peut donc déterminer la vitesse en transformant la formule précédente : <br /> &lt;math&gt; v=\frac {c \Delta_{f} } {c} .f_{e}&lt;/math&gt;. &lt;br&gt; Avec &lt;math&gt; \Delta_{f} = \left| f_{e} – f \right| &lt;/math&gt; (Cela permet de considérer le décalage de fréquences, sans avoir de valeurs négative.)<br /> Cette formule est dans un cas idéal où le radar pourrait être placé en face de l’objet à observer… c’est-à-dire en plein dans sa trajectoire. Ceci n’est donc pas réalisable. Il faut introduire la notion d’angle d’observation, et le fait que l’onde fasse un aller-retour, pour trouver la « vraie » formule, qu’on peut écrire : &lt;br&gt;<br /> <br /> &lt;math&gt; v=\frac {c . \Delta_{f} } {2.f . \cos(\alpha)} .f_{e}&lt;/math&gt;. &lt;br&gt; <br /> <br /> Avec &lt;math&gt;\alpha&lt;/math&gt; l'angle entre la trajectoire de la voiture et la trajectoire des ondes. Les radars fixes sont calibrés pour faire le calcul de vitesse avec un angle de 25° (à plus ou moins 0.5°).<br /> <br /> Ce premier mode de calcul est celui utilisé par une grande partie des radars actuels, comme les radars fixes de contrôle, et les radars embarqués.<br /> <br /> === La mesure laser ===<br /> Le principe d’un cinémomètre laser est le suivant : cet outil émet un premier laser infrarouge en direction de sa cible, qui va réfléchir une partie des rayons sur le cinémomètre. Un récepteur capte le rayon, et mesure le temps de trajet de ce dernier. Le cinémomètre calcule alors la distance à laquelle se trouve la cible en utilisant la formule &lt;br&gt; &lt;math&gt; d <br /> <br /> = \frac {v\times t}{2} &lt;/math&gt; &lt;br&gt;<br /> <br /> (La lumière ayant fait un aller-retour, la distance parcourue par le faisceau est le double de la distance entre le cinémomètre et sa cible).<br /> Plusieurs mesures de distance sont faites à intervalles de temps connus. Le cinémomètre peut alors calculer la vitesse de sa cible à partir des distances mesurées et de l’intervalle de temps connu avec la formule : &lt;br&gt; <br /> <br /> &lt;math&gt; v = \frac{\Delta_{d}}{t} &lt;/math&gt; &lt;br&gt;<br /> <br /> Avec &lt;math&gt;\Delta_{d}&lt;/math&gt; la différence de distance entre deux mesures (en valeur absolue). &lt;br&gt;<br /> Et &lt;math&gt; t &lt;/math&gt; le temps entre ces deux mesures.<br /> <br /> Pour les cinémomètres laser, l'écart de mesure lié à l'angle est suffisamment faible pour ne pas être pris en compte sur la route. <br /> <br /> <br /> &lt;/div&gt;</div> Evariste.dannenmuller http://www.mesures.universite-paris-saclay.fr/index.php?title=Vitesse_d%27un_objet&diff=489 Vitesse d'un objet 2017-05-09T08:01:51Z <p>Evariste.dannenmuller : </p> <hr /> <div>&lt;div align=&quot;justify&quot;&gt;<br /> [[catégorie:Physique]]<br /> <br /> {{En bref| Dans la vie courante, on a souvent affaire à des valeurs de vitesse (vitesse d'un véhicule, vitesse du vent...), mais comment cette vitesse est-elle mesurée? Et qu'est-ce que la vitesse? La vitesse est la grandeur qui décrit le déplacement d’un objet en fonction du temps. Elle est exprimée en &lt;math&gt;m/s&lt;/math&gt; (mètres par seconde) dans le Système International. &lt;br&gt;<br /> Les instruments de mesure de la vitesse sont des '''cinémomètres'''. Certains utilisent un rayonnement électromagnétique (les radars) pour mesurer une vitesse, d'autres mesurent le nombre de tours de roues d'un véhicule pour calculer sa vitesse.<br /> .}}<br /> <br /> Ici nous décrirons les différents types de cinémomètres en utilisant l’exemple des radars routiers et des compteurs de vitesse (ceux des voitures par exemple)<br /> <br /> == RADARS ==<br /> L’un des cas courants de mesure de vitesse est celui du radar routier, en effet, qui n’a jamais vu un panneau « contrôles radar fréquents ». Mais comment fonctionnent ces radars ? <br /> {{note| Le mot RADAR est un sigle anglais signifiant « RAdio Detection And Ranging » ce qui signifie détection et télémétrie par ondes radio.}} <br /> Il existe plusieurs types de radars routiers, du simple radar installé sur le bord de route, qui ne mesure la vitesse des véhicules que d’un côté de la route, au radar embarqué dans une voiture, capable de mesurer la vitesse de véhicules dans les deux sens, à l’arrêt ou en mouvement. Certains sont entièrement automatisés, et préviennent automatiquement les services d’ordre qu’une infraction a été commise. D’autres servent uniquement à mesurer la vitesse d’un véhicule. Tous ces radars reposent sur deux méthodes de détermination de la vitesse : la mesure utilisant l’effet Doppler et la mesure au laser.<br /> <br /> <br /> === L'effet Doppler ===<br /> <br /> [[File : effet Doppler| à trouver]]<br /> Vous avez tous déjà ressenti l’effet Doppler. C’est le nom du phénomène par lequel le son émis par une source change quand elle s’approche ou s’éloigne de nous. Comme vous le savez, le son est une onde et chaque onde possède une fréquence donnée. Lors du déplacement d’une voiture, elle génère un son et se déplace en même temps, ce qui a pour effet de rapprocher les ondes sonores devant le véhicule, donc d’augmenter leur fréquence à l’avant de la source, et de les éloigner derrière, donc de diminuer leur fréquence à l’arrière de la source. Plus la fréquence d’un son est élevée, plus il est aigu. &lt;br&gt;<br /> Cet effet s’applique aussi aux ondes électromagnétiques, telles que la lumière ou les ondes radio. Il est beaucoup plus difficile à observer compte tenu des distances nécessaires à son observation.<br /> Cet effet est défini de cette manière : L'effet Doppler, ou effet Doppler-Fizeau, désigne le décalage de fréquence d'une onde (mécanique, acoustique, électromagnétique ou d'une autre nature) observé entre les mesures à l'émission et à la réception, lorsque la distance entre l'émetteur et le récepteur varie au cours du temps. La formule suivante a pu être écrite pour l’effet Doppler, dans le cas où la source et l’observateur se déplacent sur le même axe : &lt;br&gt;<br /> <br /> &lt;math&gt; f = \frac{c-v}{c-v_{e}}.f_{e} &lt;/math&gt; &lt;br&gt;<br /> <br /> Avec f la fréquence reçue &lt;br&gt;<br /> c la vitesse de l’onde émise &lt;br&gt;<br /> v la vitesse de l’observateur &lt;br&gt;<br /> &lt;math&gt;v_{e}&lt;/math&gt; la vitesse de l’émetteur &lt;br&gt;<br /> &lt;math&gt;f_{e}&lt;/math&gt; la fréquence de l’onde émise &lt;br&gt;<br /> <br /> La plupart des radars actuellement en service utilisent cet effet : ils envoient une onde électromagnétique de fréquence connue, et réceptionnent une onde de fréquence différente. Cette différence permet de calculer la vitesse du véhicule : <br /> Dans le cas d’un radar fixe, l’observateur ne se déplace pas, donc &lt;math&gt;v_{e}&lt;/math&gt; = 0 (ici l’émetteur de l’onde est le radar, et pas le véhicule). On peut donc déterminer la vitesse en transformant la formule précédente : <br /> &lt;math&gt; v=\frac {c \Delta_{f} } {c} .f_{e}&lt;/math&gt;. &lt;br&gt; Avec &lt;math&gt; \Delta_{f} = \left| f_{e} – f \right| &lt;/math&gt; (Cela permet de considérer le décalage de fréquences, sans avoir de valeurs négative.)<br /> Cette formule est dans un cas idéal où le radar pourrait être placé en face de l’objet à observer… c’est-à-dire en plein dans sa trajectoire. Ceci n’est donc pas réalisable. Il faut introduire la notion d’angle d’observation, et le fait que l’onde fasse un aller-retour, pour trouver la « vraie » formule, qu’on peut écrire : &lt;br&gt;<br /> <br /> &lt;math&gt; v=\frac {c . \Delta_{f} } {2.f . \cos(\alpha)} .f_{e}&lt;/math&gt;. &lt;br&gt; <br /> <br /> Avec &lt;math&gt;\alpha&lt;/math&gt; l'angle entre la trajectoire de la voiture et la trajectoire des ondes. Les radars fixes sont calibrés pour faire le calcul de vitesse avec un angle de 25° (à plus ou moins 0.5°).<br /> <br /> Ce premier mode de calcul est celui utilisé par une grande partie des radars actuels, comme les radars fixes de contrôle, et les radars embarqués.<br /> <br /> === La mesure laser ===<br /> Le principe d’un cinémomètre laser est le suivant : cet outil émet un premier laser infrarouge en direction de sa cible, qui va réfléchir une partie des rayons sur le cinémomètre. Un récepteur capte le rayon, et mesure le temps de trajet de ce dernier. Le cinémomètre calcule alors la distance à laquelle se trouve la cible en utilisant la formule &lt;br&gt; &lt;math&gt; d <br /> <br /> = \frac {v\times t}{2} &lt;/math&gt; &lt;br&gt;<br /> <br /> (La lumière ayant fait un aller-retour, la distance parcourue par le faisceau est le double de la distance entre le cinémomètre et sa cible).<br /> Plusieurs mesures de distance sont faites à intervalles de temps connus. Le cinémomètre peut alors calculer la vitesse de sa cible à partir des distances mesurées et de l’intervalle de temps connu avec la formule : &lt;br&gt; <br /> <br /> &lt;math&gt; v = \frac{\Delta_{d}}{t} &lt;/math&gt; &lt;br&gt;<br /> <br /> Avec &lt;math&gt;\Delta_{d}&lt;/math&gt; la différence de distance entre deux mesures (en valeur absolue). &lt;br&gt;<br /> Et &lt;math&gt; t &lt;/math&gt; le temps entre ces deux mesures.<br /> <br /> <br /> &lt;/div&gt;</div> Evariste.dannenmuller http://www.mesures.universite-paris-saclay.fr/index.php?title=Globules_blancs&diff=488 Globules blancs 2017-05-05T15:07:24Z <p>Evariste.dannenmuller : </p> <hr /> <div>&lt;div align=&quot;justify&quot;&gt;<br /> [[Catégorie:Santé]]<br /> <br /> [[file : Globules_blancs.png|thumb|right|upright=1.2| Images de globules blancs en microscopie électronique &lt;br&gt; Source : Blausen.com staff (2014). &quot;Medical gallery of Blausen Medical 2014&quot;. WikiJournal of Medicine 1 (2). DOI:10.15347/wjm/2014.010. ISSN 2002-4436]]<br /> <br /> <br /> Voir la page: [[Analyse sanguine]]<br /> <br /> {{En bref| Les globules blancs, aussi appelés '''leucocytes''', font partie du système immunitaire. Ils protègent l'organisme contre les infections. &lt;br&gt; Lors d'une analyse sanguine, de nombreux paramètres sont mesurés, donc le nombre de globule blancs. }} <br /> <br /> <br /> <br /> Les leucocytes sont des cellules circulant principalement dans la lymphe( un réseau responsables des défenses immunitaires du corps) mais aussi dans le sang et divers tissus. Ils ont pour rôle principal de reconnaître et d’éliminer les '''antigènes''', les éléments reconnus comme étrangers par le système immunitaire, et déclenchant une réaction immunitaire. &lt;br&gt; Il existe 3 types de leucocytes : <br /> <br /> *[https://fr.wikipedia.org/wiki/Granulocyte Polynucléaires], aussi appelés granulocytes. Il en existe 3 types : les éosinophiles, les basophiles et les neutrophiles. Ils sont impliqué dans une réponse rapide (dès l’arrivée d’un antigène), contre les infections, ainsi que dans les réactions allergiques et inflammatoires;<br /> <br /> *[https://fr.wikipedia.org/wiki/Lymphocyte Lymphocytes], il en existe plusieurs types. Ils sont impliqués dans la production d’anticorps et la destruction des cellules infectieuses.<br /> <br /> *[https://fr.wikipedia.org/wiki/Monocyte Monocytes], après une transformation les rendant actifs, ils dégradent les bactéries et les débris cellulaires laissés par les autres leucocytes.<br /> <br /> Ils sont généralement présents dans le sang, la rate, les ganglions, les amygdales, la végétation et la lymphe (liquide biologique circulant dans les vaisseaux parcourant tout le corps humain).<br /> Ils se nombrent entre 4 000 et 10 000 globules blancs par mm&lt;math&gt;^{3}&lt;/math&gt;<br /> <br /> *Si leur nombre est supérieur à 10 000 par mm&lt;math&gt;^{3}&lt;/math&gt; on dit que l’on se trouve en hyperleucocytose. Cela pourrait être le symptôme que le corps se défend contre une infection, ou tout simplement un signe de grossesse !<br /> <br /> *Si leur nombre est inférieur à 4 000 par mm&lt;math&gt;^{3}&lt;/math&gt;, on dit que l’on se trouve en leucopénie. Cela pourrait signifier que l'organisme est vulnérable aux infections.<br /> <br /> <br /> On mesure le nombre de globules blancs en réalisant une analyse sanguine, à partir d'une prise de sang. On prélève une petite quantité de sang dans une veine à l'aide d'une aiguille, puis l'échantillon passe dans un analyseur, un instrument automatisé qui, comme son nom l'indique, analyse le prélèvement. <br /> <br /> Une telle analyse mesure également le nombre de globules rouges et de plaquettes.<br /> <br /> ==Fonctionnement de l'anayseur==<br /> <br /> ==Comptage manuel==<br /> [[file:hematimetre.png|thumb|upright=1.4|Schéma fonctionnel d'un hématimètre &lt;br&gt; source : http://biotech.spip.ac-rouen.fr/IMG/pdf/TPnumerationcellulaire.pdf [consulté le 19 avril 2017]]]<br /> Les automates analyseurs sont relativement récents. Avant leur mise en place, les différentes cellules étaient comptées manuellement au microscope, à l’aide de lames de verre spéciales : les '''hématimètres''' ou '''cellules de numération'''. Il existe plusieurs types d’hématimètres, selon l’usage précis que l’on veut en faire, et leur constructeur, mais le fonctionnement reste toujours le même. Ces lames de verre sont gravées pour avoir un quadrillage microscopique, et de taille connue. La profondeur de la chambre (voir schéma ci-contre) est aussi connue, on peut donc déterminer le volume étudié.<br /> <br /> <br /> Il existe des conditions à respecter pour que le comptage soit correct : &lt;br&gt;<br /> - Il faut s’assurer d’homogénéiser le prélèvement à analyser, en mélangeant le tube (souvent à l’aide d’une machine nommée Vortex)&lt;br&gt;<br /> - Il faut parfois diluer le prélèvement initial, ou on risque de voir trop de cellules pour les compter.&lt;br&gt;<br /> - La chambre de comptage doit être remplie après avoir appliqué la lamelle planée, par capillarité. Cela permet d’éviter que des cellules n'adhèrent au verre, ou s’évaporent.<br /> <br /> {{note|Les dilutions sont très souvent utilisées en microbiologie et en analyses médicales, elles permettent de réduire la quantité de cellules dans une culture liquide. Ceci est nécessaire pour un grand nombre d'expériences, où l'on ne pourrait pas compter les cellules si on ne diluait pas la culture. Les dilutions se font souvent sur un facteur 10 (on remplit un tube à un dixième avec le prélèvement contenant les cellules, et on complète avec de l'eau)), mais peuvent se faire selon n'importe quel facteur.}}<br /> <br /> <br /> Les cellules sont déposées sur la plate-forme centrale, sous la lamelle planée, le trop plein de solution s’échappant par les rigoles. Une fois la lame prête, on l’observe au microscope. On se place au-dessus d’un premier quadrillage, et on compte les cellules présentes sur ce dernier (si des cellules se trouvent sur les bordures, on ne compte que celles sur deux des quatre bordures). Cette opération est plus ou moins répétée en fonction de la précision souhaitée, et du temps disponible.<br /> On a donc un nombre de cellules connu, pour un volume donnée. On reproduit le comptage au moins une fois, pour s’assurer que le nombre de cellules par carré est relativement constant : c’est-à-dire qu’il n’y a pas, entre les deux comptages, un écart supérieur à la racine carrée de ces derniers.<br /> <br /> <br /> Une fois le comptage terminé, on doit calculer la quantité de cellules par unité de volume dans la solution initiale : on a compté &lt;math&gt;n&lt;/math&gt; cellules dans un carré (on fait la moyenne des comptages effectués), pour un volume &lt;math&gt;V&lt;/math&gt;, à une dilution &lt;math&gt;f&lt;/math&gt;. Cela nous permettra donc de trouver &lt;math&gt;N&lt;/math&gt; le nombre de cellules pour un volume donné dans le prélèvement initial, selon la formule: <br /> &lt;math&gt;N = \frac{n}{f\times V}&lt;/math&gt;<br /> <br /> Exemple de calcul : <br /> On dépose sur la lame un culture de bactéries, préalablement diluée au centième.<br /> On dénombre une moyenne de 23 bactéries par case de l'hématimètre &lt;br&gt;<br /> Pour faire ce dénombrement, on a dilué 100 fois la solution, on a une dilution à &lt;math&gt; 10^{-2} &lt;/math&gt; &lt;br&gt;<br /> Le volume d'une case est ici &lt;math&gt;1.10^{-2}\mu L &lt;/math&gt; (c'est à dire un cent-millionième de Litre), et vaut &lt;math&gt;1.10^{-5} mL&lt;/math&gt;. &lt;br&gt; <br /> <br /> On peut alors calculer &lt;math&gt;N&lt;/math&gt; : &lt;math&gt; N=\frac{23}{10^{-2}\times 1.10^{-5}} &lt;/math&gt; d'où &lt;math&gt; N = 2,3 . 10^{8} cellules/mL &lt;/math&gt;<br /> <br /> ==Bibliographie/Webographie==<br /> Futura-science: Globule blanc. [en ligne, consulté le 17 juin 2016]. Disponible sur internet: &lt;http://www.futura-sciences.com/magazines/sante/infos/dico/d/medecine-globule-blanc-733/&gt;<br /> <br /> Medipedia: Quel est le rôle des globules blancs? [en ligne, consulté le 17 juin 2016]. Disponible sur internet: &lt;http://fr.medipedia.be/lymphomes/comprendre/quel-est-le-role-des-globules-blancs&gt;<br /> <br /> Dr. Chantal Kohler: ''Les cellules sanguines''. [en ligne]. Campus d'histologie et embryologie médicales du Collège des histologistes, embryologistes, cytologistes et cytogénéticiens. [consulté le 4 juillet 2016]. Disponible sur internet: &lt;http://campus.cerimes.fr/histologie-et-embryologie-medicales/enseignement/histologie15/site/html/1.html&gt;<br /> <br /> Lab Test Online: Echantillon de sang [en ligne, consulté le 4 juillet 2016]. Disponible sur internet: &lt;http://www.labtestsonline.fr/lab/blood_sample.html&gt;<br /> <br /> == Pour aller plus loin ==<br /> Sur les leucocytes : (mise à jour du 22/02/17)<br /> <br /> &lt;/div&gt;</div> Evariste.dannenmuller http://www.mesures.universite-paris-saclay.fr/index.php?title=Globules_blancs&diff=487 Globules blancs 2017-05-05T14:28:46Z <p>Evariste.dannenmuller : </p> <hr /> <div>&lt;div align=&quot;justify&quot;&gt;<br /> [[Catégorie:Santé]]<br /> <br /> [[file : Globules_blancs.png|thumb|right|upright=1.2| Images de globules blancs en microscopie électronique &lt;br&gt; Source : Blausen.com staff (2014). &quot;Medical gallery of Blausen Medical 2014&quot;. WikiJournal of Medicine 1 (2). DOI:10.15347/wjm/2014.010. ISSN 2002-4436]]<br /> <br /> <br /> Voir la page: [[Analyse sanguine]]<br /> <br /> {{En bref| Les globules blancs, aussi appelés '''leucocytes''', font partie du système immunitaire. Ils protègent l'organisme contre les infections. &lt;br&gt; Lors d'une analyse sanguine, de nombreux paramètres sont mesurés, donc le nombre de globule blancs. }} <br /> <br /> <br /> <br /> Les leucocytes sont des cellules circulant principalement dans la lymphe(un réseau responsables des défenses immunitaires du corps) mais aussi dans le sang et divers tissus, ils ont pour rôle principal de reconnaître et d’éliminer les '''antigènes''' (éléments reconnus comme étrangers par le système immunitaire, et déclenchant une réaction immunitaire). Il existe 3 types de leucocytes : <br /> <br /> *Polynucléaires, aussi appelés granulocytes. Ils sont impliqué dans une réponse rapide (dès l’arrivée d’un antigène), contre les infections, ainsi que dans les réactions allergiques et inflammatoires;<br /> <br /> *Lymphocytes, ils sont impliqués dans la production d’anticorps et la destruction des cellules infectieuses, leur action est spécifique à un antigène donné, et prend entre 3 et 5 jours à se mettre en place.<br /> <br /> *Monocytes, après une transformation les rendant actifs, ils dégradent les bactéries et les débris cellulaires laissés par les autres leucocytes.<br /> <br /> Ils sont généralement présents dans le sang, la rate, les ganglions, les amygdales, la végétation et la lymphe (liquide biologique circulant dans les vaisseaux parcourant tout le corps humain).<br /> Ils se nombrent entre 4 000 et 10 000 globules blancs par mm&lt;math&gt;^{3}&lt;/math&gt;<br /> <br /> *Si leur nombre est supérieur à 10 000 par mm&lt;math&gt;^{3}&lt;/math&gt; on dit que l’on se trouve en hyperleucocytose. Cela pourrait être le symptôme que le corps se défend contre une infection, ou tout simplement un signe de grossesse !<br /> <br /> *Si leur nombre est inférieur à 4 000 par mm&lt;math&gt;^{3}&lt;/math&gt;, on dit que l’on se trouve en leucopénie. Cela pourrait signifier que l'organisme est vulnérable aux infections.<br /> <br /> <br /> On mesure le nombre de globules blancs en réalisant une analyse sanguine, à partir d'une prise de sang. On prélève une petite quantité de sang dans une veine à l'aide d'une aiguille, puis l'échantillon passe dans un analyseur, un instrument automatisé qui, comme son nom l'indique, analyse le prélèvement. <br /> <br /> Une telle analyse mesure également le nombre de globules rouges et de plaquettes.<br /> <br /> ==Fonctionnement de l'anayseur==<br /> <br /> ==Comptage manuel==<br /> [[file:hematimetre.png|thumb|upright=1.4|Schéma fonctionnel d'un hématimètre &lt;br&gt; source : http://biotech.spip.ac-rouen.fr/IMG/pdf/TPnumerationcellulaire.pdf [consulté le 19 avril 2017]]]<br /> Les automates analyseurs sont relativement récents. Avant leur mise en place, les différentes cellules étaient comptées manuellement au microscope, à l’aide de lames de verre spéciales : les '''hématimètres''' ou '''cellules de numération'''. Il existe plusieurs types d’hématimètres, selon l’usage précis que l’on veut en faire, et leur constructeur, mais le fonctionnement reste toujours le même. Ces lames de verre sont gravées pour avoir un quadrillage microscopique, et de taille connue. La profondeur de la chambre (voir schéma ci-contre) est aussi connue, on peut donc déterminer le volume étudié.<br /> <br /> <br /> Il existe des conditions à respecter pour que le comptage soit correct : &lt;br&gt;<br /> - Il faut s’assurer d’homogénéiser le prélèvement à analyser, en mélangeant le tube (souvent à l’aide d’une machine nommée Vortex)&lt;br&gt;<br /> - Il faut parfois diluer le prélèvement initial, ou on risque de voir trop de cellules pour les compter.&lt;br&gt;<br /> - La chambre de comptage doit être remplie après avoir appliqué la lamelle planée, par capillarité. Cela permet d’éviter que des cellules n'adhèrent au verre, ou s’évaporent.<br /> <br /> {{note|Les dilutions sont très souvent utilisées en microbiologie et en analyses médicales, elles permettent de réduire la quantité de cellules dans une culture liquide. Ceci est nécessaire pour un grand nombre d'expériences, où l'on ne pourrait pas compter les cellules si on ne diluait pas la culture. Les dilutions se font souvent sur un facteur 10 (on remplit un tube à un dixième avec le prélèvement contenant les cellules, et on complète avec de l'eau)), mais peuvent se faire selon n'importe quel facteur.}}<br /> <br /> <br /> Les cellules sont déposées sur la plate-forme centrale, sous la lamelle planée, le trop plein de solution s’échappant par les rigoles. Une fois la lame prête, on l’observe au microscope. On se place au-dessus d’un premier quadrillage, et on compte les cellules présentes sur ce dernier (si des cellules se trouvent sur les bordures, on ne compte que celles sur deux des quatre bordures). Cette opération est plus ou moins répétée en fonction de la précision souhaitée, et du temps disponible.<br /> On a donc un nombre de cellules connu, pour un volume donnée. On reproduit le comptage au moins une fois, pour s’assurer que le nombre de cellules par carré est relativement constant : c’est-à-dire qu’il n’y a pas, entre les deux comptages, un écart supérieur à la racine carrée de ces derniers.<br /> <br /> <br /> Une fois le comptage terminé, on doit calculer la quantité de cellules par unité de volume dans la solution initiale : on a compté &lt;math&gt;n&lt;/math&gt; cellules dans un carré (on fait la moyenne des comptages effectués), pour un volume &lt;math&gt;V&lt;/math&gt;, à une dilution &lt;math&gt;f&lt;/math&gt;. Cela nous permettra donc de trouver &lt;math&gt;N&lt;/math&gt; le nombre de cellules pour un volume donné dans le prélèvement initial, selon la formule: <br /> &lt;math&gt;N = \frac{n}{f\times V}&lt;/math&gt;<br /> <br /> Exemple de calcul : <br /> On dépose sur la lame un culture de bactéries, préalablement diluée au centième.<br /> On dénombre une moyenne de 23 bactéries par case de l'hématimètre &lt;br&gt;<br /> Pour faire ce dénombrement, on a dilué 100 fois la solution, on a une dilution à &lt;math&gt; 10^{-2} &lt;/math&gt; &lt;br&gt;<br /> Le volume d'une case est ici &lt;math&gt;1.10^{-2}\mu L &lt;/math&gt; (c'est à dire un cent-millionième de Litre), et vaut &lt;math&gt;1.10^{-5} mL&lt;/math&gt;. &lt;br&gt; <br /> <br /> On peut alors calculer &lt;math&gt;N&lt;/math&gt; : &lt;math&gt; N=\frac{23}{10^{-2}\times 1.10^{-5}} &lt;/math&gt; d'où &lt;math&gt; N = 2,3 . 10^{8} cellules/mL &lt;/math&gt;<br /> <br /> ==Bibliographie/Webographie==<br /> Futura-science: Globule blanc. [en ligne, consulté le 17 juin 2016]. Disponible sur internet: &lt;http://www.futura-sciences.com/magazines/sante/infos/dico/d/medecine-globule-blanc-733/&gt;<br /> <br /> Medipedia: Quel est le rôle des globules blancs? [en ligne, consulté le 17 juin 2016]. Disponible sur internet: &lt;http://fr.medipedia.be/lymphomes/comprendre/quel-est-le-role-des-globules-blancs&gt;<br /> <br /> Dr. Chantal Kohler: ''Les cellules sanguines''. [en ligne]. Campus d'histologie et embryologie médicales du Collège des histologistes, embryologistes, cytologistes et cytogénéticiens. [consulté le 4 juillet 2016]. Disponible sur internet: &lt;http://campus.cerimes.fr/histologie-et-embryologie-medicales/enseignement/histologie15/site/html/1.html&gt;<br /> <br /> Lab Test Online: Echantillon de sang [en ligne, consulté le 4 juillet 2016]. Disponible sur internet: &lt;http://www.labtestsonline.fr/lab/blood_sample.html&gt;<br /> <br /> &lt;/div&gt;</div> Evariste.dannenmuller http://www.mesures.universite-paris-saclay.fr/index.php?title=Globules_blancs&diff=486 Globules blancs 2017-05-05T14:24:48Z <p>Evariste.dannenmuller : </p> <hr /> <div>&lt;div align=&quot;justify&quot;&gt;<br /> [[Catégorie:Santé]]<br /> <br /> [[file : Globules_blancs.png|thumb|right|upright=0.85| Images de globules blancs en microscopie électronique &lt;br&gt; Source : Blausen.com staff (2014). &quot;Medical gallery of Blausen Medical 2014&quot;. WikiJournal of Medicine 1 (2). DOI:10.15347/wjm/2014.010. ISSN 2002-4436]]<br /> <br /> [[file:Vaisseaux lymphatiques dans tissu.png|right|upright=0.80]]<br /> <br /> Voir la page: [[Analyse sanguine]]<br /> <br /> {{En bref| Les globules blancs, aussi appelés '''leucocytes''', font partie du système immunitaire. Ils protègent l'organisme contre les infections. &lt;br&gt; Lors d'une analyse sanguine, de nombreux paramètres sont mesurés, donc le nombre de globule blancs. }} <br /> <br /> <br /> <br /> Les leucocytes sont des cellules circulant principalement dans la lymphe(un réseau responsables des défenses immunitaires du corps) mais aussi dans le sang et divers tissus, ils ont pour rôle principal de reconnaître et d’éliminer les '''antigènes''' (éléments reconnus comme étrangers par le système immunitaire, et déclenchant une réaction immunitaire). Il existe 3 types de leucocytes : <br /> <br /> *Polynucléaires, aussi appelés granulocytes. Ils sont impliqué dans une réponse rapide (dès l’arrivée d’un antigène), contre les infections, ainsi que dans les réactions allergiques et inflammatoires;<br /> <br /> *Lymphocytes, ils sont impliqués dans la production d’anticorps et la destruction des cellules infectieuses, leur action est spécifique à un antigène donné, et prend entre 3 et 5 jours à se mettre en place.<br /> <br /> *Monocytes, après une transformation les rendant actifs, ils dégradent les bactéries et les débris cellulaires laissés par les autres leucocytes.<br /> <br /> Ils sont généralement présents dans le sang, la rate, les ganglions, les amygdales, la végétation et la lymphe (liquide biologique circulant dans les vaisseaux parcourant tout le corps humain).<br /> Ils se nombrent entre 4 000 et 10 000 globules blancs par mm&lt;math&gt;^{3}&lt;/math&gt;<br /> <br /> *Si leur nombre est supérieur à 10 000 par mm&lt;math&gt;^{3}&lt;/math&gt; on dit que l’on se trouve en hyperleucocytose. Cela pourrait être le symptôme que le corps se défend contre une infection, ou tout simplement un signe de grossesse !<br /> <br /> *Si leur nombre est inférieur à 4 000 par mm&lt;math&gt;^{3}&lt;/math&gt;, on dit que l’on se trouve en leucopénie. Cela pourrait signifier que l'organisme est vulnérable aux infections.<br /> <br /> <br /> On mesure le nombre de globules blancs en réalisant une analyse sanguine, à partir d'une prise de sang. On prélève une petite quantité de sang dans une veine à l'aide d'une aiguille, puis l'échantillon passe dans un analyseur, un instrument automatisé qui, comme son nom l'indique, analyse le prélèvement. <br /> <br /> Une telle analyse mesure également le nombre de globules rouges et de plaquettes.<br /> <br /> ==Fonctionnement de l'anayseur==<br /> <br /> ==Comptage manuel==<br /> [[file:hematimetre.png|thumb|upright=1.4|Schéma fonctionnel d'un hématimètre &lt;br&gt; source : http://biotech.spip.ac-rouen.fr/IMG/pdf/TPnumerationcellulaire.pdf [consulté le 19 avril 2017]]]<br /> Les automates analyseurs sont relativement récents. Avant leur mise en place, les différentes cellules étaient comptées manuellement au microscope, à l’aide de lames de verre spéciales : les '''hématimètres''' ou '''cellules de numération'''. Il existe plusieurs types d’hématimètres, selon l’usage précis que l’on veut en faire, et leur constructeur, mais le fonctionnement reste toujours le même. Ces lames de verre sont gravées pour avoir un quadrillage microscopique, et de taille connue. La profondeur de la chambre (voir schéma ci-contre) est aussi connue, on peut donc déterminer le volume étudié.<br /> <br /> <br /> Il existe des conditions à respecter pour que le comptage soit correct : &lt;br&gt;<br /> - Il faut s’assurer d’homogénéiser le prélèvement à analyser, en mélangeant le tube (souvent à l’aide d’une machine nommée Vortex)&lt;br&gt;<br /> - Il faut parfois diluer le prélèvement initial, ou on risque de voir trop de cellules pour les compter.&lt;br&gt;<br /> - La chambre de comptage doit être remplie après avoir appliqué la lamelle planée, par capillarité. Cela permet d’éviter que des cellules n'adhèrent au verre, ou s’évaporent.<br /> <br /> {{note|Les dilutions sont très souvent utilisées en microbiologie et en analyses médicales, elles permettent de réduire la quantité de cellules dans une culture liquide. Ceci est nécessaire pour un grand nombre d'expériences, où l'on ne pourrait pas compter les cellules si on ne diluait pas la culture. Les dilutions se font souvent sur un facteur 10 (on remplit un tube à un dixième avec le prélèvement contenant les cellules, et on complète avec de l'eau)), mais peuvent se faire selon n'importe quel facteur.}}<br /> <br /> <br /> Les cellules sont déposées sur la plate-forme centrale, sous la lamelle planée, le trop plein de solution s’échappant par les rigoles. Une fois la lame prête, on l’observe au microscope. On se place au-dessus d’un premier quadrillage, et on compte les cellules présentes sur ce dernier (si des cellules se trouvent sur les bordures, on ne compte que celles sur deux des quatre bordures). Cette opération est plus ou moins répétée en fonction de la précision souhaitée, et du temps disponible.<br /> On a donc un nombre de cellules connu, pour un volume donnée. On reproduit le comptage au moins une fois, pour s’assurer que le nombre de cellules par carré est relativement constant : c’est-à-dire qu’il n’y a pas, entre les deux comptages, un écart supérieur à la racine carrée de ces derniers.<br /> <br /> <br /> Une fois le comptage terminé, on doit calculer la quantité de cellules par unité de volume dans la solution initiale : on a compté &lt;math&gt;n&lt;/math&gt; cellules dans un carré (on fait la moyenne des comptages effectués), pour un volume &lt;math&gt;V&lt;/math&gt;, à une dilution &lt;math&gt;f&lt;/math&gt;. Cela nous permettra donc de trouver &lt;math&gt;N&lt;/math&gt; le nombre de cellules pour un volume donné dans le prélèvement initial, selon la formule: <br /> &lt;math&gt;N = \frac{n}{f\times V}&lt;/math&gt;<br /> <br /> Exemple de calcul : <br /> On dépose sur la lame un culture de bactéries, préalablement diluée au centième.<br /> On dénombre une moyenne de 23 bactéries par case de l'hématimètre &lt;br&gt;<br /> Pour faire ce dénombrement, on a dilué 100 fois la solution, on a une dilution à &lt;math&gt; 10^{-2} &lt;/math&gt; &lt;br&gt;<br /> Le volume d'une case est ici &lt;math&gt;1.10^{-2}\mu L &lt;/math&gt; (c'est à dire un cent-millionième de Litre), et vaut &lt;math&gt;1.10^{-5} mL&lt;/math&gt;. &lt;br&gt; <br /> <br /> On peut alors calculer &lt;math&gt;N&lt;/math&gt; : &lt;math&gt; N=\frac{23}{10^{-2}\times 1.10^{-5}} &lt;/math&gt; d'où &lt;math&gt; N = 2,3 . 10^{8} cellules/mL &lt;/math&gt;<br /> <br /> ==Bibliographie/Webographie==<br /> Futura-science: Globule blanc. [en ligne, consulté le 17 juin 2016]. Disponible sur internet: &lt;http://www.futura-sciences.com/magazines/sante/infos/dico/d/medecine-globule-blanc-733/&gt;<br /> <br /> Medipedia: Quel est le rôle des globules blancs? [en ligne, consulté le 17 juin 2016]. Disponible sur internet: &lt;http://fr.medipedia.be/lymphomes/comprendre/quel-est-le-role-des-globules-blancs&gt;<br /> <br /> Dr. Chantal Kohler: ''Les cellules sanguines''. [en ligne]. Campus d'histologie et embryologie médicales du Collège des histologistes, embryologistes, cytologistes et cytogénéticiens. [consulté le 4 juillet 2016]. Disponible sur internet: &lt;http://campus.cerimes.fr/histologie-et-embryologie-medicales/enseignement/histologie15/site/html/1.html&gt;<br /> <br /> Lab Test Online: Echantillon de sang [en ligne, consulté le 4 juillet 2016]. Disponible sur internet: &lt;http://www.labtestsonline.fr/lab/blood_sample.html&gt;<br /> <br /> &lt;/div&gt;</div> Evariste.dannenmuller http://www.mesures.universite-paris-saclay.fr/index.php?title=Fichier:Globules_blancs.png&diff=485 Fichier:Globules blancs.png 2017-05-05T14:18:10Z <p>Evariste.dannenmuller : Images en microscopie électronique des différents types de globules blancs. Source : Blausen.com staff (2014). &quot;Medical gallery of Blausen Medical 2014&quot;. WikiJournal of Medicine 1 (2). DOI:10.15347/wjm/2014.010. ISSN 2002-4436</p> <hr /> <div>Images en microscopie électronique des différents types de globules blancs.<br /> Source : Blausen.com staff (2014). &quot;Medical gallery of Blausen Medical 2014&quot;. WikiJournal of Medicine 1 (2). DOI:10.15347/wjm/2014.010. ISSN 2002-4436</div> Evariste.dannenmuller