Labo de Physique - Simulateurs Interactifs

Labo de Physique

Expérimentez les lois de la physique en temps réel. Manipulez la gravité, la vitesse et les forces avec des simulations interactives pilotées par l'intégration numérique RK4.

Mécanique 6
Ondes 1
Électricité et magnétisme 1
Thermodynamique 1

Que contient le Labo de physique, et qu'a-t-il de différent ?

Neuf simulateurs interactifs, qui résolvent tous les vraies équations au lieu d'animer une approximation : chute libre, mouvement d'un projectile, oscillateur masse-ressort, gravitation et orbites, pendule, collisions, superposition d'ondes, circuits en courant continu et gaz parfait. Chacun fait évoluer deux ou trois objets en même temps : vous modifiez une seule variable et vous voyez la différence au lieu de l'imaginer.

Et chacun se termine par ce qu'aucun autre labo de physique ne propose : un panneau qui ramène les nombres affichés aux unités dans lesquelles on les mesure, puis aux constantes qui définissent ces unités. La période du pendule mène à g et à la seconde ; le labo des ondes, au hertz et au mètre ; le labo des gaz, au pascal, au litre, au kelvin et à la mole — et à R = N_A·k_B, qui depuis 2019 relève de la définition et non plus de la mesure.

Mécanique

Simulateur de Chute Libre

Simulez la chute libre avec résistance de l'air. Ajustez masse, hauteur et forme pour observer la chute des objets. Simulation physique RK4 en temps réel.

Mène à — hauteur, masse et vitesse → pesanteur normale g₀

Simulateur de Projectiles

Simulez le mouvement de projectiles avec résistance de l'air. Ajustez vitesse, angle, masse et forme. Comparez les trajectoires avec et sans traînée. Physique RK4 en temps réel.

Mène à — vitesse, angle et portée → pesanteur normale g₀

Simulateur Ressort-Masse

Simulez des oscillations harmoniques amorties. Ajustez la masse, la constante du ressort et l'amortissement pour observer les régimes sous-amorti, critique et sur-amorti.

Mène à — le newton par mètre et le hertz

Gravité et orbites

Lancez des planètes, catapultez une sonde autour de Jupiter et disloquez des disques stellaires : de vraies orbites sous la loi de la gravitation de Newton.

Mène à — unité astronomique, masses solaires et années → G, la constante la moins bien connue

Simulateur de pendule

Faites osciller plusieurs pendules en même temps et découvrez ce qui régit vraiment leur rythme : la longueur, la gravité et l'amplitude de leur écart de départ.

Mène à — longueur et période → g et la seconde

Simulateur de collisions et de quantité de mouvement

Faites s'entrechoquer des disques et découvrez la loi qui ne se brise jamais : la quantité de mouvement totale se conserve dans toute collision, élastique ou non.

Mène à — le joule, et la quantité de mouvement — la grandeur dont l'unité n'a pas de nom

Ondes

Labo de superposition des ondes

Empilez des ondes sinusoïdales et observez-les interférer, battre et se figer – le tout fondé sur l'équation des ondes v = f·λ.

Mène à — le hertz et le mètre → ΔνCs et c

Électricité et magnétisme

Labo circuits et loi d’Ohm

Construis un circuit, fais varier la tension et la résistance, et regarde la loi d’Ohm U = I·R l’allumer — série et parallèle côte à côte.

Mène à — volts, ohms et watts → la charge élémentaire e

Thermodynamique

Labo des gaz parfaits

Des molécules qui rebondissent, une physique réelle : la pression émerge des chocs sur les parois tandis que P·V = n·R·T tient en direct.

Mène à — pascal, litre, kelvin et mole → R = N_A·k_B

À propos du Labo de physique

Le Labo de physique est un ensemble de simulateurs interactifs qui vous permettent d'expérimenter la physique réelle dans votre navigateur. Au lieu de lire sur la chute libre, l'oscillation ou le mouvement d'un projectile, vous fixez les conditions, appuyez sur lecture et regardez se dérouler un mouvement précis fondé sur la physique. Chaque simulateur permet de lancer plusieurs objets à la fois pour comparer comment la masse, l'angle, la gravité ou la raideur du ressort changent le résultat. C'est une façon concrète de développer l'intuition des équations du mouvement, idéale pour les élèves, les enseignants et quiconque s'intéresse au comportement du monde physique.

Comment l'utiliser

1 Choisissez un simulateur : chute libre, oscillation ressort-masse ou mouvement d'un projectile.
2 Réglez des paramètres comme la hauteur, l'angle, la masse, la gravité ou la constante du ressort.
3 Appuyez sur lecture pour voir la simulation se dérouler avec une physique en temps réel.
4 Lancez plusieurs objets côte à côte pour comparer comment les variables influent sur le mouvement.

La science derrière

Chaque simulateur résout les véritables équations du mouvement plutôt que de truquer l'animation. La chute libre et le mouvement d'un projectile suivent les lois de Newton sous gravité constante, tandis que le système ressort-masse obéit à la loi de Hooke, produisant un mouvement harmonique simple. Les simulations progressent par minuscules pas de temps grâce à l'intégration numérique, si bien que trajectoires, vitesses et périodes d'oscillation correspondent à ce que vous mesureriez dans une vraie expérience. Comme la physique est authentique, vous pouvez vérifier des formules de manuel, comme la trajectoire parabolique d'un projectile ou la période d'un ressort, en les regardant se dérouler.

Outils associés

Associez les simulateurs aux formules de physique pour voir les équations derrière chaque mouvement, et utilisez le convertisseur d'unités pour passer entre des unités comme les mètres par seconde et les kilomètres par heure. La Carte des dimensions montre aussi comment les grandeurs de ces simulations se construisent à partir des unités de base.

Questions fréquentes

Quels simulateurs sont disponibles ?

Il y a des simulateurs de chute libre, d'oscillation ressort-masse et de mouvement d'un projectile, chacun avec des paramètres réglables.

La physique est-elle réaliste ?

Oui. Les simulateurs résolvent les vraies équations du mouvement par intégration numérique, si bien que le comportement correspond à de vraies expériences.

Puis-je comparer plusieurs objets ?

Oui. Chaque simulateur peut lancer plusieurs objets à la fois, ce qui facilite la lecture de l'effet d'un changement de variable sur le résultat.

Est-ce utile pour apprendre la physique ?

Très. Voir les équations prendre vie développe l'intuition et aide à relier les formules au mouvement réel et observable.