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UNION DES PROFESSEURS DE PHYSIQUE ET DE CHIMIE
Nous avons examiné
LOGICIELS
Crocodile Physics 1.7 (Standard et Étendue)
Éditeur : Crocodile Clips - http://www.crocodile-clips.com
Présentation
Crocodile Physics 1.7 est un logiciel de simulation puissant et convivial, rapidement utilisable
par les élèves. Il couvre de grandes parties du programme de sciences physiques du lycée. La version
Crocodile 1.7 Standard est mise à jour gratuitement à partir du site de l’éditeur, pour les établissements ayant la licence, afin de passer à Crocodile Physics 1.7 Étendue. De nouveaux modules sur
les ondes et des compléments en optique sont alors accessibles.
Domaines d’utilisations
L’électricité et l’électronique sont très développées avec un grand choix de composants disponibles. Le logiciel est particulièrement adapté à l’enseignement de l’option MPI (Mesures physiques
et informatique) au lycée. Des mesures de tensions ou d’intensités en fonction du temps sont
possibles.
Figure 1 : Pont diviseur de tension.
La partie optique a été améliorée par rapport à l’ancienne version de Crocodile Physics 1.51.
L’axe optique a fait son apparition ainsi que la possibilité de construire l’image de tout objet lumineux. Une banque très riche de montages d’optique est disponible dans la base de donnée du logiciel : lunette astronomique, microscope, télescope, …
Figure 2 : Formation de l’image d’un objet lumineux.
La partie mécanique permet d’effectuer des simulations d’oscillations, de chocs, de translations rectilignes, de projectiles et d’engrenages. Il est possible de faire apparaître les forces et de
tracer en fonction du temps la position, la vitesse ou l’accélération.
Le Bup no 868 (1)
PA R U S O U À PA R A Î T R E
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Figure 3 : Oscillateur élastique.
La partie onde permet d’étudier les ondes transversales et longitudinales. Les études d’interférences, d’harmoniques le long d’une corde de guitare, de réflexions des ondes, de pénétrations
des ondes dans des milieux d’indice réglable sont aussi possibles.
Figure 4 : Onde incidente, réfléchie et résultante.
Licence
Une toute nouvelle licence réseau permet d’installer ce logiciel sur un serveur et sur un
nombre illimité d’ordinateurs à la même adresse postale.
Conclusion
Crocodile Physics 1.7 est un logiciel indispensable lorsque l’on veut enseigner à des secondes
MPI et qui peut être très utile aux premières S, aux terminales S et aux terminales S spécialité
sciences physiques. Des efforts très importants ont été apportés à la partie optique. De plus, les
ondes ont été intégrées dans la nouvelle mouture. Enfin, le logiciel est aussi utilisable lors de projets
d’élèves à fortes tendances expérimentales tel que les olympiades de sciences physiques.
Configuration minimale
PC compatible ♦ Pentium minimum ♦ 16 Mo de RAM ♦ Lecteur de CD-ROM ♦ Windows
95/98/Me/NT/2000/XP ♦ Carte son 16 bits en option.
Vol. 98 - Novembre 2004
Parus ou à paraître
Laurent MOUTET
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UNION DES PROFESSEURS DE PHYSIQUE ET DE CHIMIE
Visualis Electromagnetism
Éditeur : Éditions PIXIT
Diffusé en France par PIERRON
Dans la panoplie des logiciels à la disposition des professeurs de physique et chimie il existe
de nombreux logiciels de simulation et d’aide à la représentation graphique dans des domaines
variés tels que la mécanique, l’électricité, la chimie, l’optique, etc.
Ces produits ont été la source de nombreuses polémiques sur le bien-fondé de leurs utilisations pédagogiques. Les tenants du tout expérimental se sont opposés tout d’abord à leur diffusion
et après de nombreuses confrontations il semble qu’on soit arrivé à un accord tacite, à savoir que
leur mise en œuvre, en parallèle, avec les expériences pouvait être profitable à l’apprentissage.
S’il est un domaine où l’expérimentation prend une part importante, c’est dans celui de l’électromagnétisme. La visualisation des champs magnétiques se pratique depuis longtemps par des
moyens indirects tels que la boussole et la limaille de fer. Tout professeur qui a enseigné cette discipline a pu se rendre compte de la difficulté d’obtenir des spectres magnétiques corrects. Souvent
on passe à la théorie en s’appuyant sur des expériences incertaines, faute de mieux. Il en est de
même pour les champs électriques. Les graines de salade ou les grains de semoule en suspension
dans l’huile sont des moyens peu fiables de visualiser ces champs.
Visualis Electromagnetism est un logiciel d’aide à la visualisation des champs magnétiques et
électriques. Un tel produit n’était pas concevable sans la puissance et la qualité du graphisme des
micro-ordinateurs actuels.
Le logiciel permet de travailler dans les trois dimensions de l’espace, mais aussi dans un plan.
En jouant sur la coloration, l’échelle des dégradés et la transparence, il permet de visualiser différents champs électriques ou magnétiques. La représentation des champs électrique et magnétique
(intensité, champ vectoriel, lignes de champ, graphiques...) est paramétrable.
L’interface utilisateur de Visualis est construite de la manière suivante : la plus grande partie
de l’écran est utilisée par la vue 3D, le menu principal étant à droite et une ou plusieurs barres d’outils se trouvant dans la partie supérieure de l’écran. Les propriétés des objets sélectionnés se trouvent dans un panneau à gauche de l’écran. On peut placer à l’intérieur de la vue 3D différents
objets, points de contrôles ou points de repère.
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Les « objets » à la disposition des utilisateurs
Bobine
Barre chargée
Canon à électrons
Canon à positons
Champ électrique uniforme
Champ magnétique uniforme
Charge positive
Charge négative
Condensateur
Courant circulaire
Courant solénoïdal
Courant solénoïdal replié
Écran
Fil électrique
Fil personnalisé
Groupe de charges
Ligne chargée positivement
Ligne chargée négativement
Plaque chargée positivement
Plaque chargée négativement
Solénoïde
L’utilisateur peut manipuler la « scène 3D » de Visualis à l’aide de la souris. Le bouton de
droite permet de tourner autour du centre de la scène, le bouton de gauche permet de déplacer la
« scène » et l’utilisation simultanée des deux boutons permet de zoomer.
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Les touches du clavier permettent de sélectionner le point de vue :
vue de dessus
vue de face
vue latérale
vue en perspective.
Il existe un simulateur.
On peut à l’intérieur de Visualis simuler le déplacement d’une ou plusieurs charges dans un
champ électrique additionné d’un champ magnétique. Le simulateur intégré à Visualis utilise les
champs électrique et magnétique engendrés par les objets présents dans la « scène » pour calculer
la trajectoire des charges. Toutes les charges seront considérées comme mobiles si elles ne comportent pas l’option « Non influençable ».
Lignes de champ, surfaces équipotentielles
On peut visualiser des lignes ou des surfaces équipotentielles. Le programme parcourt tout
l’espace de travail à la recherche de potentiels égaux à celui du point duquel part la ligne ou la
surface. La finesse de la recherche est paramétrable et dépend également de l’échelle choisie.
L’échelle de l’affichage des champs s’adapte chaque fois que l’on ajoute un objet ou qu’on modifie
une propriété. Elle s’adapte également si on modifie la taille de l’espace de travail. Il est possible
de personnaliser les échelles de couleur utilisées pour la représentation des champs.
Par défaut, la référence de potentiel est placée à l’infini. Mais pour rendre possible la visualisation de la variation du potentiel électrique dans un champ uniforme, il est possible de déplacer
la référence de potentiel.
Je pense qu’en raison des possibilités du logiciel il s’adresse plutôt aux classes post-bacca-
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Parus ou à paraître
Un grapheur permet le dessin (automatique ou manuel) des lignes de champ, électrique ou
magnétique. Ce mode est suffisamment rapide pour permettre un affichage automatique avec trois
ou quatre charges, mais devient trop lent si l’on rajoute d’autres objets. Il est alors conseillé de ne
visualiser qu’une ligne de champ à la fois. Le programme part d’un point de contrôle et dessine la
ligne en se déplaçant le long du champ vectoriel, avec un pas relatif à l’échelle choisie.
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lauréat ou celles ayant à leur programme une part importante d’électromagnétisme. Mais chaque
professeur reste juge de l’intérêt pédagogique du produit. Le mieux est d’en examiner une version
gratuite fonctionnant pendant trente jours et téléchargeable à l’adresse Internet ci-dessous.
Quelques exemples de visualisations réalisées avec Visualis Electromagnetism
Système recommandé
Microsoft Windows 2000/XP ♦ Intel Pentium III/AMD Athlon processeur 500 MHz ♦ 64 Mo
de RAM (120 Mo recommandé) ♦ Carte graphique 16 Mo (100 % OpenGl ® et DirectX ® compatible).
Pour toute information supplémentaire s’adresser à :
Éditions PIXIT
15, avenue Ruchonnet - CH-1003 Lausanne (Suisse)
Tél. : 41-21 311 39 84 - Fax : 41-21 311 39 89 - mél : [email protected]
http://www.editionspixit.com/edit_fr/index.html
http://www.pixit.com/visualis/fr/index.html
Jean WINTHER
Le Bup no 868 (1)