Cette photo montre ce qui se passe quand on tire avec une carabine &agrave; [popupdefinition id=4452]air[/popupdefinition] comprim&eacute; un [popupdefinition id=15373]plomb[/popupdefinition] &agrave; travers un globe de verre rempli de g&eacute;latine rouge. La [popupdefinition id=324]vitesse[/popupdefinition] du plomb, de 4,5 mm, est d'environ 200 m&egrave;tres / seconde. &copy; Alan Sailer

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Vitesse

Élément toxique pour l’Homme, le plomb était l’un des matériaux que les alchimistes essayaient de transformer en or au Moyen Âge.
Généralités
Symbole : PbNuméro atomique : 82Électrons par niveau d’é...

Plomb

Le terme « air » désigne le fluide gazeux parfait, incolore, inodore et invisible qui constitue l’atmosphère terrestre. On l'associe plus généralement à la troposphère, la couche de l’atmosphère de la...

Du plomb qui fait perdre la boule

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Une bille de peinture du jeu paintball qui explose sous l'impact d'une balle de [popupdefinition id=15373]plomb[/popupdefinition] tr&egrave;s rapide qui se d&eacute;place &agrave; environ 200 m&egrave;tres par&nbsp;seconde. Tir&eacute;e &agrave; partir d'un fusil &agrave; plomb, la balle a une [popupdefinition id=15884]&eacute;nergie[/popupdefinition] totale d'environ 10 [popupdefinition id=352]joules[/popupdefinition].&copy; Alan Sailer&nbsp;

Une bille de paintball qui explose au ralenti

Unité légale de travail et d'énergie (symbole: J) Equivalent à 1W.s ou à 1 N.m.
Travail produit par une force de 1 newton dont le point d'application se déplace de 1 mètre dans la direction de la force.

Joule

Élément toxique pour l’Homme, le plomb était l’un des matériaux que les alchimistes essayaient de transformer en or au Moyen Âge.
Généralités
Symbole : PbNuméro atomique : 82Électrons par niveau d’énergie : 2, 8, 18, 32, 18, 4Masse atomique : 207,2 uIsotopes les plus stables : 208Pb avec une demi-vie supérieure à 2 x 1019 années (52,4 %), 206Pb stable avec 124 neutrons (24,1 %), 207Pb stable avec 125 neutrons (22,1 %)Série : métaux pauvresGroupe, période, bloc : 14, 6, pDensité : 11,35Point de fusion : 327,46 °CPoint d’ébullition : 1.749 °C
Historique du plomb
Le plomb fait partie des plus anciens métaux découverts et travaillés par l’Homme, et ce depuis la Préhistoire. Sa toxicité, elle, est connue depuis l’Antiquité. Ce qui n’a pas empêché son utilisation, sans doute favorisée par une extraction aisée.
&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;lt;br&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;gt;L’or est un métal qui, à l’état naturel, est considéré comme rare. Mais serait-il possible d’en créer artificiellement à partir de plomb ou de mercure par exemple ? Unisciel et l’université de Lille 1 on exploré la question au cours de cet épisode de Kézako. 
Propriétés du plomb
Le plomb apparaît comme un métal gris et bleuâtre. Quand il s’oxyde, il prend une teinte blanche. Ce métal est malléable et conduit moins bien l’électricité que d’autres métaux. Il possède une bonne résistance à la corrosion et réagit facilement avec des composés organiques.
Utilisation du plomb
Actuellement, une grande partie de la production de plomb est consacrée aux électrodes de batteries automobiles et aux munitions. Sa grande densité en fait un matériau de choix pour les poids de toutes sortes. Dans l’industrie nucléaire, il est employé sous forme de briques ou de verre au plomb en tant que bouclier contre les radiations. L’ajout de composés du plomb permet d’obtenir des teintes rouges ou jaunes dans les céramiques. Le plomb est aussi très répandu dans les sculptures et dans le secteur du bâtiment. Certaines peintures blanches qui contiennent du plomb sont encore utilisées par des artistes.
Toxicité du plomb
Le plomb est classé comme cancérogène probable chez l’Homme depuis une dizaine d’années. Il est toxique chez l’Homme même à faible dose. L’intoxication se caractérise par de l’anémie, une baisse de la qualité auditive et des atteintes rénales, ainsi que par une perte de QI (Quotient intellectuel). L’ensemble des troubles causés par le plomb sont rassemblés sous l’appellation de « saturnisme », Saturne étant la planète à laquelle les alchimistes associaient le plomb.

Les physiciens emploient le terme d'énergie pour désigner une capacité à modifier un état ou à produire un travail entraînant un mouvement ou générant un rayonnement électromagnétique – de la lumière, par exemple – ou de la chaleur. Le mot vient d’ailleurs du grec et signifie « force en action ».
Dans le système international, l’énergie s’exprime en joules, mais dans le langage courant, elle s’exprime plus souvent en kilowatt-heure (kWh). Quant à la tonne d’équivalent pétrole (tep), elle permet généralement de comparer les différentes sources d’énergie entre elles.
Il est à noter que, selon le premier principe de la thermodynamique, l’énergie d’un système fermé se conserve.
Pas une mais des énergies
Il existe en fait de nombreuses formes d’énergie. Ainsi, l’énergie cinétique, par exemple, est une forme d’énergie liée au mouvement d’un corps. Elle est proportionnelle au carré de sa vitesse. La combustion, quant à elle, permet de récupérer l’énergie potentielle chimique contenue dans un combustible. Les panneaux solaires captent l’énergie lumineuse pour la transformer en énergie électrique.
Les sources d’énergie
Les énergies sont également parfois classées en fonction de leur source. On peut parler des énergies fossiles – tirées du charbon ou du pétrole, par exemple –, de l’énergie nucléaire – qui provient de réactions nucléaires –, ou encore des énergies renouvelables, qui sont naturellement régénérées comme l’énergie solaire ou l’énergie éolienne.
Énergie primaire, secondaire, finale ou utile
Une autre classification vient du fait que les énergies qui nous sont utiles dans la vie de tous les jours ne sont pas forcément disponibles, prêtes à l’emploi dans la nature. On parle ainsi :
d’énergie primaire quand elle est directement exploitable (le rayonnement solaire, par exemple) ;d’énergie secondaire pour celle obtenue après transformation (l’électricité, par exemple) ;d’énergie finale pour l’ensemble des énergies prêtes à l’emploi, délivrées au consommateur (l’essence disponible à la pompe, etc.) ;d’énergie utile pour celle qui rend réellement service à l’utilisateur (la lumière issue d’une lampe, etc.).

Énergie

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Une p&acirc;te &agrave; modeler Play-Doh explose sous l'impact d'une balle de [popupdefinition id=15373]plomb[/popupdefinition] tr&egrave;s rapide qui se d&eacute;place &agrave; environ 200 m&egrave;tres par seconde. Tir&eacute;e &agrave; partir d'un fusil &agrave; plomb, la balle a une [popupdefinition id=15884]&eacute;nergie[/popupdefinition] totale d'environ 10 [popupdefinition id=352]joules[/popupdefinition].&copy; Alan Sailer

Au ralenti : de la pâte à modeler qui explose

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Cette d&eacute;licieuse cr&egrave;me glac&eacute;e garnie de [popupdefinition id=19629]noix[/popupdefinition] est frapp&eacute;e par une petite bille d'un roulement &agrave; bille&nbsp;en [popupdefinition id=16510]acier[/popupdefinition]. La bille a &eacute;t&eacute; propuls&eacute;e par un canon &agrave; [popupdefinition id=4452]air[/popupdefinition] haute [popupdefinition id=17466]pression[/popupdefinition] (10 [popupdefinition id=344]bars[/popupdefinition]). L'[popupdefinition id=15884]&eacute;nergie[/popupdefinition] totale de la bille d'acier est d'environ 100 [popupdefinition id=352]joules[/popupdefinition]. &copy; Alan Sailer&nbsp;

Explosion d'une crème glacée au ralenti

L’acier est un alliage métallique ferreux, qui est d’ailleurs principalement composé de fer, l’élément additionnel étant le carbone, qui n’est présent qu’à l’état de traces infimes. Selon les aciers, la teneur en carbone est comprise entre environ 0,005 % et 1,5 % en masse. Elle monte très rarement jusqu’à 2 %.
Pourtant, c’est bien cette teneur en carbone, si infime soit-elle, qui confère à l’acier — de manière assez complexe — les propriétés que l’on lui reconnaît. Par exemple, plus la teneur en carbone d’un acier est importante (dans les limites indiquées ci-dessus), plus l’acier est dur.
Les centrales nucléaires constituent des environnements exigeants (corrosion, température, contraintes mécaniques, etc.) dans lesquels les aciers peuvent être très utiles. © pict ride, Fotolia
De nombreux types d’acier
Et, comme c’est le cas pour d’autres alliages, il n’existe pas un acier, mais des aciers. On en répertorie même quelque 3.000 nuances, sans compter celles qui sont créées au jour le jour, sur mesure.
On distingue deux grandes familles d’acier :
les aciers non alliés, composés uniquement de fer et de carbone ;les aciers alliés, qui intègrent d’autres éléments chimiques tels que le silicium, le molybdène ou le chrome.
Les aciers traités, quant à eux, correspondent à des aciers de l’une de ces familles qui ont subi des traitements thermiques (trempe, cémentation, etc.).
La diversité des aciers fait que l’alliage est utilisé dans de nombreuses applications, de la construction de ponts et de bâtiments au secteur automobile, du secteur de la santé à celui de l’énergie en passant par la fabrication de boîtes, de pots ou de conserves alimentaires.
Les atouts de l’acier
On reconnaît à l’acier des propriétés mécaniques intéressantes :
résistance à la déformation élastique ;résistance à la rupture et aux chocs ;dureté.
Il a également l’avantage d’être bon marché, car le minerai de fer à partir duquel il est produit est très abondant sur Terre. Atouts supplémentaires : il est recyclable… et recyclé.
L’acier supporte mal la corrosion. Afin de l’éviter, il faut avoir recours à des traitements de surface spécifiques (peinture, galvanisation, etc.) ou à des nuances d’acier type acier inoxydable.

Acier

Unité de pression égale à 105 pascals. La pression atmosphérique normale est voisine de 1 bar : elle vaut 1,01325 bar.

Pour le physicien, le terme pression renvoie à une force — qui se mesure en newton (N) — exercée sur une surface donnée — mesurée en mètres carrés (m2). Dans le système international et depuis 1971, l’unité de mesure de la pression est le pascal (Pa). Ainsi une pression de 1 Pa correspond à une force de 1 N qui s’exerce sur une surface de 1 min 2 s. Le pascal est donc une unité de mesure caractéristique d’une faible pression.
De fait, d’autres unités de mesure de la pression plus appropriées peuvent être employées. Le bar (bar) notamment qui correspond à 105 Pa. Ou encore l’atmosphère (atm) qui équivaut à 101.325 Pa. Voire même le millimètre de mercure (mmHg) qui vaut 133 Pa.
La pression se mesure à l’aide d’un manomètre. Le plus ancien reposait sur la variation de hauteur d’une colonne de liquide sous la pression. Il a été inventé en 1643 par Evangelista Torricelli. Aujourd’hui, on parle plus de capteurs de pression ou de sondes de pression qui exploitent par exemple des variations de résistance ou de capacité électrique.
Une mesure de pression peut aussi bien être absolue que relative. Il existe alors une valeur de référence qui est généralement la pression normale correspondant par convention à 1 atm.
Au cœur du Soleil, la pression est de l'ordre de 1016 Pa ! © Pexels, Pixabay, CC0 Creative Commons
Le résultat des mouvements moléculaires
D’un point de vue microscopique, la pression est en fait le résultat de l’agitation incessante des atomes et des molécules et de leurs collisions, entre elles ou sur des obstacles. Le résultat d’un transfert de quantité de mouvement dans un gaz ou un liquide et ses effets sur des parois, réelles ou virtuelles. La pression s’exerce naturellement dans toutes les directions. Dans un gaz, elle augmente lorsque la vitesse à laquelle se déplacent les particules augmente. Lorsque la température du gaz augmente donc. Idem lorsque la masse volumique augmente puisqu’alors les collisions sont plus nombreuses.
Parmi les pressions les plus connues, remarquons celle que l’on appelle la pression atmosphérique. C’est la pression exercée par l’air contenu dans notre atmosphère. Sa valeur moyenne au niveau de la mer est de 101.325 Pa soit 1 atm et environ 1 bar. Notons qu’une pression atmosphérique élevée est synonyme de temps calme. En revanche lorsque la pression atmosphérique baisse, le temps tourne généralement à la pluie.

Pression

La noix fait partie des fruits à coque d’automne par excellence. D’une bonne conservation, les cerneaux se mangent frais ou secs, tout au long de l’année. De taille d’environ trois centimètres, la récolte des noix se fait dès qu’elles tombent au sol.Saison de la noixLe noyer (Juglans regia) est un arbre qui appartient à la famille des Juglandacées (Juglandaceae). Il produit des noix recouvertes de brou vert qui devient noir en séchant. Ces noix contiennent des cerneaux qui se mangent frais ou secs. Les noix se ramassent à partir de la mi-septembre et jusqu’à la fin du mois d’octobre, suivant les régions et les variétés. Il faut attendre que le brou qui entoure la noix se fende en séchant et laisse s’échapper la noix qui tombe au sol, encore fraîche. Cet arbre se trouve dans des jardins de France mais les plus grosses productions sont cultivées dans plusieurs départements des régions Nouvelle-Aquitaine, Occitanie et Auvergne-Rhône-Alpes. La production française est l’une des plus importantes en Europe.Qualités nutritionnelles de la noixLes noix font partie des fruits secs à coques très énergétiques avec ses 700 Kcal pour 100 grammes. Elles sont riches en lipides, vitamines diverses comme la E, B5 ou B9. Ce fruit fait partie des oléagineux, riche en acides gras polyinsaturés et oméga 9.Brou de noix qui entoure les fruits. © Kai-Martin Knaak, Domaine PublicVariétés de noixIl est possible d’échelonner les récoltes en fonction des variétés dont voici les principales :‘Franquette’, de forme allongée et de calibre moyen à récolter de mi-septembre à mi-octobre ;‘Mayette’, fruit ovoïde de gros calibre qui se récolte de mi-septembre à mi-octobre ;‘Grandjean’, ronde et de calibre moyen à récolter en automne ;‘Fernor’, fruit oblong de gros calibre à récolter début octobre ;‘Marbot’, ronde et de gros calibre, cette variété précoce se récolte de mi-septembre à mi-octobre ;‘Parisienne’, ronde et de gros calibre à récolter en octobre ;‘Corne’, fruit oblong de calibre moyen à récolter tout le mois d’octobre.En fonction de la variété cultivée, la saveur d’une noix peut être sucrée, douce ou amère ; avoir des cerneaux plus ou moins charnus ; avoir une texture plus ou moins croquante… Les noix ne se ressemblent pas toutes ! Certaines variétés de noix font partie d’AOP (Appellation d’origine protégée) comme la noix du Périgord qui produit les variétés ‘Grandjean’, ‘Corne’, ‘Marlot’ et ‘Franquette’ ou la noix de Grenoble qui produit les variétés ‘Franquette’, ‘Mayette et ‘Parisienne’. Ces deux AOP regroupent des noyeraies situées en Isère, dans le Drôme, en Savoie, en Corrèze et en Dordogne.Bloc "Le saviez-vous ?"Conserver les noixVous pouvez conserver les noix une bonne année mais seulement si elles sont sèches. Une fois ramassés, les cerneaux se mangent frais. Placez les noix sur un plateau ou dans une cagette, en couche simple dans une pièce aérée afin qu’elles respirent et finissent par sécher. Protégés par la coque, les cerneaux se consomment toute l’année et conservent leurs qualités nutritionnelles. Préférez une pièce fraîche mais pas en plein soleil. Vous aurez ainsi plaisir à casser quelques noix en fin de repas. Seuls, en accompagnement d’un morceau de fromage, dans une pâtisserie, les cerneaux charnus de noix s’invitent toute l’année à table ! 

Noix

Le terme « air » désigne le fluide gazeux parfait, incolore, inodore et invisible qui constitue l’atmosphère terrestre. On l'associe plus généralement à la troposphère, la couche de l’atmosphère de la Terre la plus proche de la surface du globe. En contact direct avec cette dernière, l’air est donc sensible à l’évaporation des océans, à la photosynthèse ou encore aux activités humaines.
Composition de l'air
L’air est un mélange de différents corps purs dans leur état gazeux. La composition de l'air sec est la suivante :
78 % de diazote ;21 % de dioxygène ;environ 1 % d’argon ;des traces de néon, de krypton, de xénon et d’hélium.
Ces proportions — même si la concentration de l’air diminue avec l’altitude — sont identiques quel que soit le lieu et jusqu’à une altitude de 100 kilomètres. Au-delà, il n’y a pas quasiment plus d’air.
L’air contient également de la vapeur d’eau dans des concentrations qui peuvent beaucoup varier, aussi bien dans le temps que dans l’espace. Ainsi, dans un air froid, le volume de vapeur d’eau dans l’air ne dépasse pas les 0,6 %. En revanche, dans un air chaud, il peut monter jusqu’à plus de 4 %.
Certaines activités humaines affectent la composition de l’atmosphère. En France, la qualité de l’air est désormais surveillée. En fonction des prévisions météo, des pics de pollution peuvent être prévus sur des zones assez précises. © SD-Pictures, Pixabay, DP
Pollution de l’air
La pollution atmosphérique est susceptible de modifier la composition de l’air et d’y ajouter ou d’y supprimer de l’ozone, du méthane ou encore du dioxyde de carbone, par exemple. Les proportions de ces gaz aussi peuvent varier avec l’altitude. Ainsi, l’ozone se concentre entre 20 et 40 kilomètres d’altitude, dans la couche d’ozone.
L’air véhicule aussi des aérosols, des particules solides ou liquides formées par des phénomènes naturels — comme les éruptions volcaniques ou la dispersion du pollen — ou par des activités industrielles. La concentration des aérosols est bien sûr variable.
Mouvements de l’air
L’air est aminé de mouvements incessants provoqués par des différences de température et de pression. En effet, la température de l’air, par exemple, décroît, dans la troposphère, de quelque 6 °C par kilomètre d’altitude. De quoi créer des mouvements de convection rapide. Les mouvements de l’air se ressentent notamment lorsque le vent souffle.

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Un [popupdefinition id=7683]litchi[/popupdefinition] qui explose sous l'impact d'une balle de [popupdefinition id=15373]plomb[/popupdefinition] tr&egrave;s rapide qui se d&eacute;place &agrave; environ 200 m&egrave;tres par&nbsp;seconde. Tir&eacute;e &agrave; partir d'un fusil &agrave; plomb, la balle a une [popupdefinition id=15884]&eacute;nergie[/popupdefinition] totale d'environ 10 [popupdefinition id=352]joules[/popupdefinition].&copy; Alan Sailer&nbsp;

Au ralenti : explosion d'un litchi

Saison du litchi
Suivant les variétés (adaptées aux différents climats du globe), le litchi peut arriver à maturité à différents stades de l’année.
Qualités nutritionnelles du litchi
Rafraîchissant, le litchi est un fruit riche en vitamine C et contient aussi de la vitamine B ainsi que de nombreux éléments minéraux. Il n’est pas très calorique car il ne procure que 62 kilocalories pour 100 grammes de fruits. Toutefois, il est souvent consommé en fruit au sirop, où le nombre de calories est alors beaucoup plus élevé. 
Variétés de litchis
Le litchi est un fruit de trois à quatre centimètres et possède une écorce écailleuse rougeâtre, qui n’est pas comestible. Sous l’écorce apparaît alors un fruit couleur perle, très sucré, dont le noyau est de taille importante. Les différentes variétés ont été créées en Chine et se différencient surtout par les feuilles des plantes d’où les litchis proviennent, mais aussi par leur saison de maturité.
À savoir sur le litchi
Il peut être stocké jusqu'à 15 jours dans le bac à légumes du réfrigérateur. À température ambiante, mieux vaut consommer le fruit rapidement car après plus de deux jours, l'écorce durcit et brunit.

Litchi

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De la p&acirc;te dentifrice qui explose sous l'impact d'une balle de [popupdefinition id=15373]plomb[/popupdefinition] tr&egrave;s rapide qui se d&eacute;place &agrave; environ 200 m&egrave;tres par seconde. Tir&eacute;e &agrave; partir d'un fusil &agrave; plomb, la balle a une [popupdefinition id=15884]&eacute;nergie[/popupdefinition] totale d'environ 10 [popupdefinition id=352]joules[/popupdefinition].&copy; Alan Sailer

De la pâte dentifrice qui explose

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Des M&amp;M's qui explosent sous l'impact d'une balle de [popupdefinition id=15373]plomb[/popupdefinition] tr&egrave;s rapide qui se d&eacute;place &agrave; environ 200 m&egrave;tres par&nbsp;seconde. Tir&eacute;e &agrave; partir d'un fusil &agrave; plomb, la balle a une [popupdefinition id=15884]&eacute;nergie[/popupdefinition] totale d'environ 10 [popupdefinition id=352]joules[/popupdefinition].&copy; Alan Sailer

Au ralenti : des M&M's qui s'éclatent

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Cette photo montre ce qui se passe lorsqu'une <a href="/maison/comparatifs/meilleure-pile-comparatif/" title="Comparatif pile" class="link-type-comparo">pile</a> &eacute;lectrique en [popupdefinition id=316]mouvement[/popupdefinition] tr&egrave;s rapide heurte un globe de verre rempli de g&eacute;latine rouge. La [popupdefinition id=324]vitesse[/popupdefinition] du projectile est d'environ 150 m&egrave;tres par seconde. La pile a &eacute;t&eacute; lanc&eacute;e en utilisant un canon &agrave; [popupdefinition id=4452]air[/popupdefinition] comprim&eacute;e (dix [popupdefinition id=344]bars[/popupdefinition]).&copy; Alan Sailer

Une explosion électrique

Applications pratiques de la mesure de la vitesse
La vitesse, en tant que concept physique fondamental, joue un rôle crucial dans divers domaines au-delà de la physique fondamentale. Dans le domaine du transport, par exemple, la mesure précise de la vitesse est indispensable pour assurer la sécurité et optimiser les performances des véhicules. Les systèmes de navigation modernes, tels que le GPS, calculent la vitesse pour fournir des estimations précises des temps de trajet et des itinéraires optimisés.

En aéronautique, la vitesse des avions est minutieusement contrôlée pour gérer efficacement le trafic aérien et réduire le risque de collisions. De même, en météorologie, l'analyse des vitesses du vent aide à prévoir les conditions météorologiques, y compris les tempêtes et les cyclones, pouvant avoir d'importantes implications pour la sécurité publique et la planification des réponses aux urgences.

Importance de la vitesse dans le sport
Le concept de vitesse est également central dans le monde du sport. Dans les disciplines telles que le sprint, le cyclisme ou le ski, la capacité à générer une vitesse maximale est souvent déterminante dans les performances des athlètes. La mesure et l'analyse de la vitesse sont utilisées pour améliorer les techniques d'entraînement et optimiser les performances athlétiques, un domaine d'étude qui se développe continuellement grâce aux avancées technologiques.

Technologies modernes pour mesurer la vitesse
Les technologies modernes ont révolutionné la manière dont nous mesurons et comprenons la vitesse. L'utilisation de radars, de lasers et de différents types de capteurs permet de mesurer précisément la vitesse dans divers contextes, des véhicules en mouvement sur une autoroute à la lumière voyageant dans l'espace. Cette précision est cruciale pour des applications allant de la sécurité routière à la recherche en physique fondamentale.

En astrophysique, par exemple, la mesure de la vitesse des objets cosmiques, comme les étoiles et les galaxies, aide les scientifiques à déduire des informations sur l'expansion de l'univers et la distribution de la matière à grande échelle. Les technologies de mesure de vitesse contribuent également à la navigation spatiale, permettant aux sondes et aux véhicules spatiaux d'atteindre leurs destinations prévues avec une précision exceptionnelle.

Évolution de la vitesse dans la perspective scientifique
Depuis la formalisation de la notion de vitesse par Pierre Varignon et Gottfried Wilhelm Leibniz, la compréhension de la vitesse a évolué avec les avancées scientifiques et technologiques. Les chercheurs continuent d'étudier les propriétés de la vitesse à des échelles infiniment petites dans le domaine de la mécanique quantique ainsi qu'à des échelles cosmiques en astrophysique. Ces études aident à répondre à des questions fondamentales sur la nature de l'univers et les lois qui le régissent.

La vitesse est un concept central en science, avec des applications qui s'étendent bien au-delà des limites traditionnelles de la physique. Sa mesure et son analyse précises sont cruciales dans de nombreux secteurs, influençant des domaines aussi variés que la sécurité des transports, la météorologie, l'ingénierie, l'astrophysique et le sport. Continuer à améliorer les technologies de mesure de la vitesse et à étudier ses applications permettra de pousser encore plus loin les frontières de la science et de la technologie.

Champ lexical : vélocité | rapiditéChamp lexical : vélocité | rapiditéChamp lexical : vélocité | rapidité

On qualifie de mouvement, la variation de la position d'un point, d'un solide ou d'un système, étudié dans un référentiel donné, en fonction du temps. Un mouvement est décrit grâce à une vitesse et à une trajectoire. Cette dernière donne l’ensemble des positions que prend le point au cours du temps. Notez que selon le référentiel choisi, le mouvement n’est pas le même. Un point en mouvement dans un référentiel peut même se retrouver au repos dans un autre. C’est le cas, par exemple d’un avion que l’on ravitaille en vol. Ce dernier est immobile dans le référentiel du ravitailleur, mais en mouvement dans celui du sol.Ainsi le référentiel terrestre – rattaché au sol – permet d’étudier le mouvement d’objets se déplaçant à la surface de la Terre. Le référentiel géocentrique – centré sur la Terre et dirigé selon des étoiles fixes - est utilisé pour décrire des objets en mouvement autour de la Terre. Et le référentiel héliocentrique – centré sur le Soleil et dirigé selon des étoiles fixes – sert à décrire les mouvements d’objets se déplaçant autour du Soleil.Lorsque la trajectoire est courbe sans être circulaire – comme celle d’un ballon qui rebondit -, on parle de mouvement curviligne. © sharpshutter22, FotoliaDifférents types de mouvementsEn fonction de la vitesse et de la trajectoire, il existe plusieurs types de mouvement. On parle par exemple de mouvement rectiligne uniforme accéléré lorsque la trajectoire correspond à une droite et que la vitesse augmente au fil du temps. Le mouvement est circulaire ralenti – ou encore décéléré – lorsque la trajectoire est représentée par un cercle et que la vitesse diminue avec le temps. Le mouvement est par ailleurs qualifié d’uniforme lorsque la vitesse reste constante.On distingue aussi les mouvements de rotation des mouvements rectilignes. En effet, un corps est dit en rotation si la trajectoire de chacun de ses points est un cercle centré sur un axe de rotation. Ainsi un mouvement hélicoïdal correspond-il à la combinaison d’un mouvement rectiligne et d’un mouvement de rotation.Enfin, il existe des mouvements plus aléatoires, comme le mouvement brownien. C’est ainsi que l’on nomme le mouvement adopté par une grosse particule au milieu de petites particules avec lesquelles elle entre en collision dans un fluide.

Mouvement

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Ce pot de [popupdefinition id=16978]yaourt[/popupdefinition] est pulv&eacute;ris&eacute; par un petit cylindre en [popupdefinition id=16683]nylon[/popupdefinition] qui a &eacute;t&eacute; lanc&eacute; par un canon &agrave; [popupdefinition id=4452]air[/popupdefinition]&nbsp;(10 [popupdefinition id=344]bars[/popupdefinition]) &agrave; environ 150 m&egrave;tres par seconde.&copy; Alan Sailer

Au ralenti : feu d'artifice de yaourt aux fraises

Le terme « nylon » s’emploie pour désigner une famille de polyamides thermoplastiques. Le nylon est en effet un polymère de condensation dont les unités de base sont liées par des liaisons amides. 
Le premier nylon a été mis au point par des chimistes de la société DuPont (E.I. du Pont de Nemours et compagnie) en 1935. Quant à l’origine de ce nom, elle reste mystérieuse. Certains prétendent que « nylon » résulte de la contraction de New York/LONdon. D’autres pensent qu’il reprend les initiales des prénoms des épouses de ses inventeurs.
Les monomères qui composent le nylon peuvent être aliphatiques, semi-aromatiques ou même aromatiques. Ainsi, les nylons eux-mêmes peuvent être amorphes ou semi-cristallins à faible ou grande cristallinité. Leurs propriétés sont multiples et variées, en fonction des choix faits lors de leur élaboration.
Les poils des brosses à dents ont constitué la première application industrielle du nylon. © StockSnap, Pixabay, CC0
Propriétés du nylon et utilisations
Le nylon présente un faible pouvoir absorbant ; sous forme de tissu, il sèche donc rapidement. Il est également souple, extensible et résistant. Des qualités qui intéressèrent l’industrie textile. Car même si la brosse à dents en poils de nylon constitue la première application industrielle du nylon, apparue dès 1938, celle qui a réellement fait son succès a vu le jour en 1940 : le bas pour femmes. Pendant la guerre, le nylon servait aussi à fabriquer des parachutes. Puis, il fut utilisé pour la confection d’imperméables, de lingerie, de maillots de bain, de chaussettes et de vêtements de sport notamment.
Le nylon est aussi utilisé dans d’autres secteurs industriels comme ceux de l’automobile et de l’aéronautique, qui s'en servent en remplacement de métaux ou d’autres résines thermodurcissables. En effet, en tant que polymère thermoplastique, il est possible de l’extruder ou de le thermoformer pour produire des pièces mécaniques. Par ailleurs, ses qualités frottantes permettent de l’employer pour la conception de pièces de frottement.

Nylon

Un yaourt est une préparation réalisée à partir de lait (vache, brebis…), fermenté et non égoutté. Originaire d’Asie, le yaourt est arrivé en Europe par la Turquie et les Balkans. François Ier, qui souffrait de troubles intestinaux, avait entendu parler d’un laitage consommé à la Cour de Soliman le Magnifique et qui faisait des merveilles. Grâce à un médecin turc, il aurait ainsi été guéri de ses problèmes intestinaux. Mais la recette du yaourt reste inconnue en France pendant des siècles. Grâce aux travaux d’Élie Metchnikoff (1845-1916) sur les bienfaits du yaourt, le produit suscite à nouveau de l’intérêt en France où il revient au début du XXe siècle dans les pharmacies. Plus tard, il devient un produit phare de l’industrie agroalimentaire et s’installe dans les rayons des supermarchés.
Aujourd’hui, il existe dans le commerce des yaourts aux fruits, aromatisés ou à boire. Chez soi, il est possible de fabriquer ses propres yaourts à l’aide d’une yaourtière.
La fabrication du yaourt
Dans la législation française, l’appellation yaourt est réservée à un lait fermenté obtenu grâce à deux souches de bactéries lactiques thermophiles :
Lactobacillus bulgaricus,Streptococcus thermophilus.
La réglementation impose que les deux bactéries soient ensemencées simultanément et qu’elles soient vivantes dans le produit fini, à raison d’au moins 10 millions de bactéries par gramme.Dans l’industrie, les étapes de fabrication du yaourt peuvent être les suivantes :
chauffage du lait à 50 °C,ajout de poudre de lait,homogénéisation à 70 °C,chauffage à 90 °C pour détruire les bactéries pathogènes et les micro-organismes du lait,ajout des ferments à 45 °C,fermentation pendant quatre heures,refroidissement à 4 °C,conditionnement dans des pots et conservation au frais.Champ lexical : yogourt | yoghourt

Yaourt

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Une rang&eacute;e de crayons de grande taille est touch&eacute;e par une bille de roulement &agrave; billes en [popupdefinition id=16510]acier[/popupdefinition] tr&egrave;s rapide. La bille va &agrave; environ 150 m&egrave;tres par&nbsp;seconde. Elle a &eacute;t&eacute; tir&eacute;e en utilisant un canon &agrave; [popupdefinition id=4452]air[/popupdefinition] haute [popupdefinition id=17466]pression[/popupdefinition] en [popupdefinition id=14798]cuivre[/popupdefinition] pressuris&eacute; &agrave; environ dix [popupdefinition id=344]bars[/popupdefinition].&copy; Alan Sailer

Crayons pulvérisés photographiés au ralenti

Sa patine verte est caractéristique et recouvre notamment la statue de la Liberté : le cuivre est partout, des ustensiles de cuisine aux ordinateurs, mais aussi sur les toits.
Généralités
Symbole : CuNuméro atomique : 29Électrons par niveau d’énergie : 2, 8, 18, 1Masse atomique : 63,546 uIsotopes les plus stables : 63Cu stable avec 34 neutrons (69,17 %), 65Cu stable avec 36 neutrons (30,83 %)Série : métaux de transitionGroupe, période, bloc : 11, 4, dDensité : 8,96Point de fusion : 1.084,62 °CPoint d’ébullition : 2.562 °C
Historique du cuivre
Le cuivre est connu depuis fort longtemps, puisque c'est le premier métal travaillé par l’Homme. D'anciennes traces de fusion du cuivre ont été datées de la première moitié du Ve millénaire avant J.-C. Formant un alliage avec l'étain, le cuivre est à l'origine d'une révolution technologique, l'âge du bronze (2.300 ans avant notre ère).
Propriétés du cuivre
Métal de couleur rouge ou orangée, le cuivre est ductile et malléable. Il possède une très grande conductivité électrique et présente une certaine résistance à la corrosion. Le cuivre présente aussi des propriétés antisalissures.
Utilisation du cuivre
Le cuivre est présent dans de nombreux alliages, notamment dans les radiateurs et les échangeurs de chaleur. Sa bonne conductivité électrique (la meilleure parmi les métaux non précieux) et thermique en fait un matériau de choix en télécommunications, dans le bâtiment, les transports ou encore le domaine de l'énergie. Les circuits intégrés et les circuits imprimés possèdent de plus en plus de cuivre. On utilise aussi le cuivre dans les tubes à vide et les guides d'onde.
En architecture, le cuivre peut servir comme matériau de couverture étanche, sur les toits par exemple. Dans les alliages avec le nickel, le cuivre est employé en construction navale pour sa bonne tenue à la corrosion.
Les composés cuivrés, minoritaires dans l'utilisation du cuivre, servent notamment dans les fongicides. Parmi les alliages de cuivre, notons le laiton (cuivre et zinc, pour les douilles d'obus et les matériaux à mémoire de forme notamment) et le bronze (cuivre et étain, matériaux de frottement).
Effets du cuivre sur la santé et toxicité
Il existe une nocivité pour l'Homme à très haute dose avec le cuivre consommé sous ses formes oxydées. Par ailleurs, le cuivre est un oligoélément essentiel pour la spermatogénèse, tout en étant capable d'affecter la motilité des spermatozoïdes.

Cuivre

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Photographie haute vitesse

High speed photography

Alan Sailer

Choix de la rédaction

Photographie haute vitesse : le monde explosif d'Alan Sailer

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Physique

Matière

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La photographie est la technique permettant de fixer des images grâce à la lumière. Ce terme désigne également l'image obtenue par un tel procédé et la branche des arts graphiques lui étant dédiée.

Inventée en 1826 par Joseph Niépce


Ce procédé se base sur deux types de connaissances : l'optique, permettant de capter et de livrer une image en un point précis, et la chimie, servant à fixer l'image obtenue sur une surface. Les premières avancées d'optique sont lointaines et débutent sous Aristote qui crée déjà des images inversées à partir d'un trou dans le mur d'une chambre noire. Les alchimistes découvrent, au XVIe siècle, que le chlorure d'argent noircit à la lumière du soleil.
Plusieurs expériences sont lancées : en 1780, Jacques Charles arrive fugitivement à fixer une silhouette sur du papier imbibé de chlorure d'argent, Thomas Wedgwood, en 1802, utilise du nitrate d'argent, John Herschel, en 1819, opte pour l'hyposulfite de sodium, futur fixateur. En 1826, Joseph Niépce, lithographe français, a l'idée d'associer les trois procédés afin de fixer l'image sur des plaques d'étain qu'il prend soin de recouvrir de bitume de Judée, durcissant à la lumière. Il tire la première épreuve positive réclamant à son auteur un temps d'exposition de huit heures. La première photographie prise par Joseph Niépce est une représentation d'une aile de sa propriété de Saint-Loup-de-Varennes.

Évolution de la photographie
Son inventeur décède en 1833, mais Louis Daguerre poursuit les travaux et découvre le développement de l'image latente qui permet notamment de réduire le temps de pose. La photographie ne cesse ensuite d'évoluer avec les inventions du négatif, de l'image souple, de la couleur, du film et des photographies instantanées, en relief, photos numériques, de synthèse et astronomiques.

Impact culturel et sociétal de la photographie
Depuis son invention, la photographie a profondément impacté la société en documentant de manière fidèle et rapide les événements historiques, les catastrophes naturelles, les figures politiques et les événements familiaux. Elle a transformé la manière dont nous percevons le monde, mais aussi la façon dont l'histoire est enregistrée et transmise aux générations futures. De plus, elle joue un rôle crucial dans les médias, l'éducation, et même la justice, en apportant une preuve visuelle qui peut appuyer ou infirmer des témoignages oraux.

Techniques et matériel modernes
Avec l'avènement du numérique, les techniques photographiques se sont simplifiées et démocratisées. Les appareils photo modernes, incluant les smartphones, permettent à presque tout le monde de capturer des images de haute qualité. En outre, le développement du logiciel de retouche photo a ouvert la voie à une créativité sans précédent, permettant aux photographes de modifier et d'améliorer leurs photos après la prise de vue.

Photographie dans l'éducation et la science
La photographie est également un outil pédagogique efficace, utilisé dans de nombreuses disciplines scientifiques pour étudier des phénomènes difficiles à observer autrement. En biologie, par exemple, elle permet de documenter les étapes de différents processus biologiques, tandis qu'en astronomie, elle est essentielle pour étudier les corps célestes et les phénomènes cosmiques distants.

Photographie

Flash ou Adobe Flash est un environnement de développement intégré lancé en 1996 qui sert à la création de contenus multimédia pour l’Internet. Il peut s’agir d’animations, de vidéos, de publicités, de jeux ou d’applications. La lecture des contenus Flash passe par un lecteur Flash Player intégré au navigateur Internet sous forme d’extension (plug-in) et aux serveurs web.Initialement distribué par l’éditeur Macromedia puis racheté en 2005 par Adobe Systems, Flash s’est imposé comme la plateforme la plus populaire pour créer des animations web et toute sorte de contenus interactifs. Pour autant, il n’est pas reconnu comme un standard officiel de l’Internet dans la mesure où ses spécifications techniques ne sont partiellement publiques.La mort annoncée de Flash pour fin 2020Mais Flash a surtout fait l’objet d’une vive polémique quant à son niveau de sécurité qui a occasionné de très nombreuses failles, souvent exploitées par des programmes malveillants, notamment à travers des publicités et des applications piégées présentes sur des sites web. En 2017, le site CVE Details recensait un total de 1.035 failles de sécurités découvertes dans le lecteur Flash depuis 2005.Dénonçant cette problématique de sécurité, Apple décide en 2010 de ne plus prendre en charge Flash sur ses produits. Dans la foulée, les principaux éditeurs de navigateurs Internet décident de bloquer l’exécution par défaut du plug-in Flash et favorisent le développement des technologies alternatives HTML5 et WebGL. C’est dans ce contexte qu’Adobe a annoncé en juillet 2017 la fin programmée de Flash pour 2020.

Flash

La durée caractérise un intervalle de temps pendant lequel a lieu un phénomène. Son évaluation peut-être subjective. Une heure passée chez le dentiste semble toujours durer plus longtemps qu'une heure passée au spa ! Dans le domaine des sciences dures, toutefois, elle peut être mesurée plus objectivement grâce à divers instruments. Ainsi, la seconde, unité officielle de mesure du temps, est la durée de 9.192.631.770 périodes de radiation correspondant à la transition entre les deux niveaux hyperfins de l'état fondamental de l'atome de césium 133.
Des durées dans tous les domaines
En chimie, par exemple, l’introduction dans un milieu réactionnel d’un catalyseur peut modifier la durée d’une réaction. En physique, on appelle période radioactive, la durée nécessaire à ce que la moitié des noyaux radioactifs d’une source se désintègrent. En climatologie, les périodes glaciaires désignent une durée pendant laquelle les températures de l'hémisphère nord descendent, provoquant une expansion des glaciers aux hautes latitudes.
Mesure des durées
Ce sont tout d’abord les phénomènes périodiques naturels (succession des jours, des saisons, etc.) qui ont permis de mesurer des durées. Puis, la mise en œuvre de phénomènes périodiques artificiels (horloges, montres, etc.) a permis de mesurer des durées de plus en plus courtes.

Durée

L'œil, également appelé globe oculaire, correspond à l’organe de la vue, captant le signal lumineux avant que l’information ne soit réinterprétée par le cerveau et transformée en formes et en couleurs. Il se compose de différentes régions lui permettant d’assurer sa fonction, de la cornée jusqu’à la rétine. Il est inséré dans une orbite, et on en retrouve une ou plusieurs paires chez bon nombre d’espèces animales, aussi bien chez les arthropodes, les mollusques ou les vertébrés.
Anatomie de l’œil humain
L’œil humain correspond grossièrement à une petite boule de 2,5 cm de diamètre, pesant sept à huit grammes. Comme chez beaucoup de mammifères, le globe oculaire se compose de différentes couches. La plus externe correspond à la sclère, membrane résistante qui donne sa couleur blanche à l’œil en le recouvrant à 80 %, sur laquelle s’insèrent les muscles oculomoteurs. Au centre se trouve la cornée, qui permet de capter les premiers rayons de lumière et de commencer la réfraction.
Sous la sclère, on trouve la choroïde, couche fine irriguée de vaisseaux sanguins et assurant la nutrition de la rétine et de l’iris.
La rétine, située dans le fond du globe oculaire, au contact de la choroïde, correspond à la région directement sensible à la lumière, polarisée principalement par la cornée et le cristallin. Elle est composée de cellules en cônes et en bâtonnets, sensibles aux détails de l’environnement et à la luminosité. C’est à ce niveau que le signal lumineux va être traduit en message nerveux, et être envoyé au cerveau par le nerf optique.
Au centre de l’œil, derrière la cornée, on trouve l’iris, région qui confère sa couleur particulière au globe oculaire. En son centre, on trouve la pupille, région sombre qui, sous l’action de muscles, se contracte ou se dilate pour laisser passer plus ou moins de lumière, à l’instar d’un diaphragme sur un appareil photo.
L’essentiel du volume de l’œil (90 %) est dû à l’humeur vitrée, liquide gélatineux situé en arrière du cristallin, qui donne au globe oculaire sa consistance. Il contribue également à la réfraction de la lumière.
Les yeux composés
Si l’Homme, les autres vertébrés et d’autres groupes possèdent deux yeux simples, ce n’est pas le cas chez tous les animaux. Ainsi, de nombreux arthropodes, comme les mouches, les libellules ou les crabes possèdent des yeux composés, c’est-à-dire un ensemble de photorécepteurs appelés ommatidies. Certains de ces animaux peuvent posséder jusqu’à cinq yeux composés.Champ lexical : yeux | globe oculaire

Œil

Applications pratiques de la mesure de la vitesse
La vitesse, en tant que concept physique fondamental, joue un rôle crucial dans divers domaines au-delà de la physique fondamentale. Dans le domaine du transport, par exemple, la mesure précise de la vitesse est indispensable pour assurer la sécurité et optimiser les performances des véhicules. Les systèmes de navigation modernes, tels que le GPS, calculent la vitesse pour fournir des estimations précises des temps de trajet et des itinéraires optimisés.

En aéronautique, la vitesse des avions est minutieusement contrôlée pour gérer efficacement le trafic aérien et réduire le risque de collisions. De même, en météorologie, l'analyse des vitesses du vent aide à prévoir les conditions météorologiques, y compris les tempêtes et les cyclones, pouvant avoir d'importantes implications pour la sécurité publique et la planification des réponses aux urgences.

Importance de la vitesse dans le sport
Le concept de vitesse est également central dans le monde du sport. Dans les disciplines telles que le sprint, le cyclisme ou le ski, la capacité à générer une vitesse maximale est souvent déterminante dans les performances des athlètes. La mesure et l'analyse de la vitesse sont utilisées pour améliorer les techniques d'entraînement et optimiser les performances athlétiques, un domaine d'étude qui se développe continuellement grâce aux avancées technologiques.

Technologies modernes pour mesurer la vitesse
Les technologies modernes ont révolutionné la manière dont nous mesurons et comprenons la vitesse. L'utilisation de radars, de lasers et de différents types de capteurs permet de mesurer précisément la vitesse dans divers contextes, des véhicules en mouvement sur une autoroute à la lumière voyageant dans l'espace. Cette précision est cruciale pour des applications allant de la sécurité routière à la recherche en physique fondamentale.

En astrophysique, par exemple, la mesure de la vitesse des objets cosmiques, comme les étoiles et les galaxies, aide les scientifiques à déduire des informations sur l'expansion de l'univers et la distribution de la matière à grande échelle. Les technologies de mesure de vitesse contribuent également à la navigation spatiale, permettant aux sondes et aux véhicules spatiaux d'atteindre leurs destinations prévues avec une précision exceptionnelle.

Évolution de la vitesse dans la perspective scientifique
Depuis la formalisation de la notion de vitesse par Pierre Varignon et Gottfried Wilhelm Leibniz, la compréhension de la vitesse a évolué avec les avancées scientifiques et technologiques. Les chercheurs continuent d'étudier les propriétés de la vitesse à des échelles infiniment petites dans le domaine de la mécanique quantique ainsi qu'à des échelles cosmiques en astrophysique. Ces études aident à répondre à des questions fondamentales sur la nature de l'univers et les lois qui le régissent.

La vitesse est un concept central en science, avec des applications qui s'étendent bien au-delà des limites traditionnelles de la physique. Sa mesure et son analyse précises sont cruciales dans de nombreux secteurs, influençant des domaines aussi variés que la sécurité des transports, la météorologie, l'ingénierie, l'astrophysique et le sport. Continuer à améliorer les technologies de mesure de la vitesse et à étudier ses applications permettra de pousser encore plus loin les frontières de la science et de la technologie.

Champ lexical : vélocité | rapidité

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