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J12

Prouve que la Terre tourne avec ton smartphone !

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Bonjour à tous,

cela fait bien longtemps que je n'avais pas envoyé de message sur le forum. Il est vrai que cela fait trop longtemps que je n'ai pas fait une sortie astro. Mais j'ai encore un peu la tête dans les étoiles !

Cette année, avec quelques élèves de mon collège, on participe à un concours de science. Pour ça on s'est mis dans la tête de prouver que la Terre tourne sur elle-même. Après avoir un peu réfléchi, on s'est mis en tête un truc un peu fou. Utiliser uniquement des smartphones !
L'idée est assez simple. Dans chaque smartphone, il y a un accéléromètre qui peut mesurer la gravité. Il y a aussi un GPS qui peut mesurer la latitude.
Or comme la Terre tourne, il y a un effet centrifuge qui fait que la gravité apparente est un peu plus faible à l'équateur que chez nous ou vers les pôles. La gravité dépend de la latitude.

Pour détecter cet effet, les élèves (14 ans seulement!) ont créé une app pour android avec appinventor. Chaque utilisateur de cette app mesure la gravité là où il est, et la mesure est envoyée et traitée automatiquement pour afficher le graphique g=f(Latitude). Avec un peu de chance, on devrait pouvoir détecter notre effet !
Mais pour cela, il faut qu'un maximum de personnes la teste, un peu partout dans le monde. Pour que toutes les erreurs de mesures aient une chance de se compenser, il faudra vraiment que beaucoup de monde participe au projet.

Aussi, je me permets de vous en faire un peu de pub !
Si vous avez envie de nous aider dans ce projet un peu fou, il vous suffit de télécharger leur app et de la tester, ça ne prend que quelques minutes.

La voici !
https://play.google.com/store/apps/details?id=appinventor.ai_anodisator.egravity&hl=fr

un qr code pour aller directement dessus avec votre smartphone :

Et n'hésitez pas à en parler autour de vous et si vous connaissez des gens qui habitent un peu loin de métropole, c'est encore mieux !

Merci d'avance,

Julien


[Ce message a été modifié par J12 (Édité le 04-02-2016).]

[Ce message a été modifié par J12 (Édité le 04-02-2016).]

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En vous inscrivant sur Astrosurf,
ce type d'annonce ne sera plus affiché.
Astronomie solaire : la bible est arrivée !
400 pages, plus de 800 illustrations !
Les commandes sont ouvertes sur www.astronomiesolaire.com
Ola,

Pas de version pomme je suis 2.000 km plus au sud donc ...
Au besoin, je peux tenter (au moins essayer) de la compiler en version pomme

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J'ai telechargé....
On fait tourner une fois ou plusieurs?
On peut s'en servir en voyage?

JPG

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Merci à tous les trois !

Et oui pas de version IOS hélas, l'environnement de programmation appinventor que l'on a utilisé n'est que pour android. Les utilisateurs peuvent cependant en parler autour d'eux !
Si je vois une mesure qui arrive du Portugal d'un de tes amis qui est avec android, je boirai un coup à ta santé Toby, c'est promis !

JPG, as-tu déjà fais la mesure ? Normalement, tu devrais alors voir apparaitre un graphique avec toutes les mesures effectuées. Est-ce bien le cas ?
L'app n'est faite que pour fonctionner une seule fois, afin que chaque smartphone ne puisse faire qu'une mesure. En revanche, à chaque fois que tu la rouvriras, tu pourras accéder au graphique et suivre son évolution en direct !
En revanche si tu voyages et que tu changes vraiment de latitude, cela peut être intéressant de refaire une mesure. Pour cela, il suffit de désintaller/réinstaller l'appli.
N'hésite pas à me faire part de tes remarques, on peut encore mettre à jour l'app si besoin en fonction de vos retours d'expérience.

N'hésitez pas à en parler autour de vous si vous avez des amis avec des appareils android, ça ne prend vraiment qu'une ou deux minutes !

Merci !

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Idée absolument géniale ! J'en regretterais d'être sous IOS... Je transmet aux contacts androïd. J'espère que ça va marcher, vous le méritez !

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Bonjour,
Une petite idée-question-proposition...

Ici on se propose de mesurer une accélération qui varie de 9.76 à 9.84 lorsque l'on passe de l'équateur au Cap Nord.
Alors que la seule gravité varie de 9,80 à 9,84 du fait de l'ellipsoïde.

Donc on cherche à différentier deux relations ou une variation de +/-0,1% de l'accélération sur +/-35° de lattitude.

Alors le 1% est certainement dans la dynamique des accéléromètres de téléphone-tablettes. Mais le 0,1%, s'il est probablement dans la dynamique pour tracer les accélérations de la marche à pied, lui, il est en bout de dynamique !

Donc l'idée de faire des moyennes sur de grandes populations me semble bien. Car en bout de dynamique, on a des tas de variations aléatoires et de bruits...

Sauf qu'il y une chose qui n'est pas statistique, c'est l'étalonnage ou le biais du zéro. On peut très bien avoir des constructeurs ou des années de construction avec un décallage constant de l'ordre du pour mille voir plus.

Et ça risque de ne pas se moyenner du tout.

Donc je suggère de collecter aussi les types d'appareils, marques et années de fabrication. Car j'imagine volontier qu'il faudra faire des stat par famille ou décorreller les résultats de leurs biais et autres zéros mals calés.

C'est une idée sans avoir creusé plus... Vous avez sans doute plus d'éléments que moi pour en juger.

Pierre

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Merci Kaptain !

Tout à fait d'accord avec ton analyse Pierre, bien vu !
Hélas, pas moyen, avec notre environnement de programmation un peu simplifié de récupérer les modèles d'appareils utilisés. C'est effectivement un des défauts de notre app.
Notre projet est donc aussi un peu un pari :
Celui de supposer que le parc de smartphone android est assez homogène. Quelques marques seulement tiennent le haut du panier. Et dans chaque marque il n'y a que quelques modèles. Et il y a de fortes chances aussi que les accéléromètres utilisés soient tous aussi plus ou moins les mêmes d'un fabricant à l'autre. Enfin, vu le taux de renouvellement assez rapide de ce genre d'engin, on peut espérer qu'au final tout cela se compense... croisons les doigts et attendons les résultats.

Pas sûr du tout que cela fonctionne donc, mais on tente le coup. Et puis n'oublions pas qu'elle a été faite par des élèves de troisième "seulement" qui n'avait absolument jamais codé !
Quand on a commencé, je ne pensais déjà pas parvenir à quelque chose d'aussi bien !

[Ce message a été modifié par J12 (Édité le 05-02-2016).]

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Bonjour J112 (J112 = code de la première Renault Matra Espace)

Sur le site de D/L il y a une petite explication en anglais, poste une copie que je puisse relayer ici sur les 2 sites que je fréquente (les jeunes c'est l'anglais, les vieux c'est le français).
Pour le pt verre à ma santé je te suggère la Ginja de Obidos

[Ce message a été modifié par tobyportugal (Édité le 05-02-2016).]

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Marché conclu ! D'ailleurs, je vais anticiper un peu et m'en procurer. Comme c'est à base de cerise, ça fera une de mes 5 rations de fruits par jour !

Voici une description du projet en anglais :

I am a french teacher of chemistry and physics in Perpignan, France.
This year, with 5 of my pupils (14 years old !) we participate to a science fair. Our project is a litlle bit crazy : we would like to prove the rotation of the earth only with our smartphones !

The idea is simple : gravity changes according to latitude due to the rotation of the earth on its axis. And the accelerometer of the smartphone measures gravity ! So, If we can detect the tiny variations of g according to latitude, we can detect an effect of the rotation of the earth !!!

My students have created an app with appinventor. Each user measures gravity with his smartphone and his latitude as well. Then the app send automatically the result to a chart. If lots of people participate to this project maybe it can work !

I am very proud of them because they have never code an app before and the result is pretty impressive. They worked very hard to do it !
And now, we need your help !

All you have to do is to upload, test, and share the app with your friends !

Thank you !

[Ce message a été modifié par J12 (Édité le 05-02-2016).]

[Ce message a été modifié par J12 (Édité le 05-02-2016).]

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Bonjour,

Cela part d'une bonne idée et c'est certainement instructif à faire, malheureusement je ne pense pas que cela puisse fonctionner pour plusieurs raisons :

Des raisons techniques :

- Les accéléromètres utilisés ne sont pas identiques et pas calibrés. Donc les variations détectées ne seront pas liées à la latitude.

- Avez vous une idée de la précision de la mesure de la gravité avec un accéléromètre ? Quelle est l'incertitude sur la mesure en comparaison des variations de gravité que vous souhaitez mettre en évidence ?

Et des raisons géophysiques :

- Le globe terrestre n'est pas sphérique. Le rayon équatorial est supérieur au rayon polaire. Donc au pôle, vous êtes plus près du centre de la Terre qu'à l'équateur, et bien entendu, cela joue sur la gravité.

- La Terre n'est pas isotrope à répartition de masse sphérique. A altitude égale et pour une latitude donnée, il y a de fortes variations du champ de pesanteur (cf. géoide terrestre).

- Quid des forces de marée ?

Cordialement,
Quentin

[Ce message a été modifié par Q (Édité le 07-02-2016).]

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Salut Quentin,

Tu as raison, tout d'abord, l'intérêt est vraiment pédagogique. On appris plein de choses pendant ce projet, moi y compris, et ce n'est pas fini !

Pour le reste, cela va se jouer surement à pas grand choses, mais ce n'est peut-être pas si désespéré :

Par exemple, avec une tablette que l'on a programmée et bien étudié, on a trouvé protocole qui permet d'avoir des mesures reproductibles à +-5/1000 de m/s2 ce qui est pas mal du tout.

La Terre n'est pas ronde, mais son aplatissement aux pôles est aussi un effet lié à sa rotation. C'est parce qu’elle tourne qu'elle s'est déformée. Donc pour nous c'est tout bon aussi.

Les variations relatives à ce que l'on à sous les pieds, montagne, plaine... est l'anomalie de Bouguer. Bien souvent inférieure au 1/1000 de m/s2. Et les effets de marées terrestres sont encore beaucoup plus faibles.

Or la variation que l'on espère mesurer se compte plutôt en 1/100 voir plus.
Entre le Spitzberg et l'équateur, il y a pas loin de 5/100 de m/s2 d'écart !

Julien

[Ce message a été modifié par J12 (Édité le 08-02-2016).]

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Salut J12,

Ils en ont de la chance tes élèves...
J'aurai participé volontiers, mais je n'ai toujours pas de smartphone.

JP

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On va prouver que la terre tourne ou que c'est la voûte céleste qui tourne autour de la terre qui est fixe?

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Eh non justement : s'il y a "force centrifuge", c'est bien que c'est la terre elle -même qui tourne...

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Manip très intéressante, ce serait bien que l'effet puisse être détectable.
Faut trouver des astros volontaires vivant dans le cercle polaire et d'autres à l'équateur ! Plus facile à dire qu'à faire ?
=> Sur la base Concordia en Antartique il y a plusieurs français qui hibernent en ce moment, peut-être qu'ils s'ennuient et tu pourrais les solliciter ?
Claude

[Ce message a été modifié par leonardcauvra (Édité le 09-02-2016).]

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JP :salut ! ça fait un bail !!
faites moi signe à la prochaine sortie astro que je vienne vous faire un coucou !

Leonard: j'ai pensé à Concordia, mais pas évident d'y contacter quelqu'un, et même pas sûr qu'ils y aient des smartphones !Mais ce serait vraiment rigolo d'avoir une mesure venant d'antarctique !
Et il y a même plus extrême en latitude : le Sptizberg 78°N, un reccord.
Du coup on a fait une mise à jour du programme avec une traduction en norvégien spécialement pour eux ! Il y a une ville la bas avec 2000 habitants. On va tenter de rentrer en contact mais ce n'est pas gagné !

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Salut j12
Prochaines sorties.... je vois ça avec William. Je pense aller aux RAP en mai, aux Camporells en juillet, à Tautavel en Aout.
Si tu veux te joindre pas de pb, ce sera avec plaisir
JP

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Bonsoir

Pour le problème de la calibration, l'idée est peut-être d'utiliser le même smartphone, par exemple entre deux écoles (échange par envoi par avion), dans les mêmes conditions de température, etc... Y-a de quoi faire un projet collaboratif sympa.

Par ailleurs :

Essayer plusieurs exemplaires..., plusieurs axes du smartphone...

Moyenner la mesure sur plusieurs heures, laisser bien le système s'équilibrer en T°...

Christophe

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Salut Tyco,

Tu as raison, cette façon de faire est beaucoup plus rationnelle. C'est d'ailleurs par ça que l'on a commencé, et ça marche !
On a programmé une tablette avec une app très proche de celle dont le lien est plus haut. On a trouvé un protocole pour que les mesures soient reproductibles à +-5/1000 de ms/2. Il faut par exemple pour cela que son horizontalité soit strictement respecté. Ensuite on l'a envoyée en Guyane chez une connaissance des parents d'une élève du groupe. Une fois sur place l'utilisateur a fait une mesure qui a été proche de la valeur théorique à seulement 2/1000 !

Notre façon de faire des mesures en réseau est elle beaucoup plus hasardeuse et il y aura sûrement une bonne part de chance mais on s'amuse bien !
Hier par exemple, on a reçu une mesure de Nuuk, capitale du Groenland !

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C'est génial !

Il faudrait aussi poster ça sur FaceBook car Twitter et Reddit ne sont pas à la mode partout dans le monde...

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C'est vrai, tu as raison.
Une élève du groupe a justement créé une page facebook pour essayer de promouvoir un peu leur action, n'hésitez pas à la partager !

https://www.facebook.com/E-Gravity-601427833370478/

En tout cas, vraiment on s'éclate avec ce projet !

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