Classe Mobile

1. Classe Mobile Formation du 17 novembre 2004 Christophe Bourgarel Daniel Bresson

2. Introduction • L’objectif de cette première demi-journée de formation est de se familiariser avec le dispositif classe mobile. • On commencera donc par découvrir la partie informatique (matériel et logiciels) • On verra ensuite la partie spécifique aux Sciences Physiques (interface d’aquisition, capteurs, logiciel)

3. Description du matériel T’imagines tout le matos qu’on aurait pu se payer avec ça !!! • Le dispositif « Classe Mobile » se présente sous la forme d’une armoire mobile électrique et sécurisée. Elle contient 8 ordinateurs portables ainsi qu’un système d’acquisition de données (interface & capteurs) destiné aux Sciences Physiques.

4. Le réseau sans fil Tous les ordinateurs sont reliés entre eux et au réseau de l’établissement par une liaison radio (Borne Airport Extrême à 54 Mbps). Comme ils disposent de plus d’une bonne autonomie, il est tout à fait envisageable d’utiliser les ordinateurs sans aucune connexion filaire, ce qui rend la mise en œuvre beaucoup plus aisée. Remarque : L’imprimante fournie avec la classe mobile se branche sur le port USB de la borne Airport.

5. Les ordinateurs 8 Portables Apple iBook G4 • Graveur CD • Ecran 14 pouces (professeur) • Ecran 12 pouces (élèves)

6. Connectique de l’ordinateur La prise Modem permet de raccorder l’ordinateur à internet via une prise téléphonique La prise Réseau permet de relier l’ordinateur à un réseau La prise FireWire permet de brancher un camescope Les deux prises USB permettent de brancher tous types de périphériques USB (interface Labpro, souris) La prise Vidéo permet de relier l’ordinateur à un dispositif d’affichage externe (vidéo projecteur, etc) La prise Son permet de brancher un casque Réseau USB x 2 Son Firewire Modem Vidéo

7. Système d’exploitation (1) • Les ordinateurs Apple fonctionnent sous Mac OS X, l’équivalent de Windows XP pour les ordinateurs PC. Le principe est le même (interface graphique), et la plupart des fonctions sont similaires. Néanmoins, il existe des différences et des spécificités qui nécessitent de la pratique avant d’acquérir une aisance suffisante pour l’utiliser en classe.

8. Système d’exploitation (2) • Il n’est pas question ici de présenter Mac OS X ; de nombreux sites Internet l’ont déjà fait et bien (www.osxfacile.com pour n’en citer qu’un). • On se contentera de donner quelques trucs et astuces utiles dans le cadre de l’utilisation de la classe mobile.

9. Mac OS X - Manipulation des fenêtres • Pour agrandir une fenêtre, cliquer sur + • Pour réduire une fenêtre, cliquer sur - • Pour fermer une fenêtre, cliquer sur x

10. Mac OS X - Les applications • Les applications sont stockées dans le répertoire Application du disque dur. • Pour y accéder à partir du bureau, cliquer sur le raccourci du disque dur.

11. Mac OS X - Trackpad, souris et clic droit… • La zone tactile rectangulaire (trackpad) située sous le clavier constitue le dispositif de pointage. Il ne possède qu’un seul bouton (correspondant au clic gauche sous Windows). Pour obtenir l’équivalent du clic droit sous Windows (menu contextuel), il faut cliquer sur le bouton tout en maintenant la touche CTRL enfoncée… • Remarque : Même avec une certaine habitude, certains préfèreront utiliser une souris USB.

12. De l’ordinateur aux Sciences Physiques … • Pour faire de la physique avec un ordinateur, il faut disposer d’instruments de mesure qui puissent communiquer avec l’ordinateur. • Les instruments de mesure se présentent sous la forme de capteurs (électriques, acoustiques, etc) • Ils communiquent avec l’ordinateur par l’intermé-diaire d’une interface appelée LabPro. Voyons à quoi cela ressemble…

13. Interface d’acquisition LabPro Entrée numérique #1 Entrée analogique #1 Entrée numérique #2 Entrée numérique #3 Entrée analogique #2 Entrée numérique #4 Prise USB Alimentation secteur

14. Détecteur de mouvement Capteur de température Capteur de courant Capteur de tension Microphone pH-mètre Les capteurs fournis

15. Détecteur de mouvement • Ce détecteur est un système qui permet de mesurer des distances sur le principe d’un sonar. Il est très pratique pour toutes les expériences de cinématique, de pendule, d’oscillateur... Les distances mesurées permettent de calculer les vitesses et accélérations. Emetteur orientable Système de fixation pratique Emet des ultrasons à 40 kHz pour mesurer la distance Gamme de mesures : entre 0,5 m et 6 m Zone active : cône de 15° à 20° d’angle

16. Capteur de température • Ce capteur de température est formé d’une tige en acier inoxydable qui peut être trempée dans des liquides organiques, des solutions acides ou basiques. Il est formé d’une thermistance et peut mesurer des températures de -25°C à 125°C. Gamme de mesures : -25°C à 125°C Précision : ± 0,2°C à 0°C, ± 0,5°C à 100°C Temps de réponse : 95% de la valeur en 11s, 98 % en 18s, 100% en 30s Température maxi supportable : 150°C

17. Capteur de courant • Ce capteur permet de mesurer l’intensité d’un courant électrique. • Il se branche comme un ampèremètre. Spécifications techniques : Intensité maxi : 0,6A Résolution avec LABPRO : 0,3 mA

18. Capteur de tension • Ce capteur permet d’enregistrer des tensions électriques entre -10 V et + 10 V. • Il se branche comme un voltmètre. Spécifications techniques : Mesure des tensions : -10V à +10V Résolution avec Labpro : 4,9 mV

19. Microphone • Ce petit microphone à électret permet d’enregistrer des sons. On peut visualiser les formes d’ondes, mesurer les fréquences et même faire des analyses spectrales de différents sons (voix, bruits, instruments de musique…)

20. pH-mètre • Le pH-mètre est constitué d’une électrode Ag-AgCl gel et de son amplificateur. Il peut être utilisé pour toutes les expériences de pH-métrie en chimie ou biologie. Mesure des pH de 0 à 14 Temps de réponse : 90% de la valeur finale en 1 seconde Fonctionne de 5 à 90°C Résolution avec LabPro: 0,005 unités pH

21. Logiciel d’acquisition (1/3) • Une fois le(s) capteur(s) connectés(s) à l’interface et celle-ci reliée à l’ordinateur, celui-ci peut recevoir les données de l’expérience. Pour les collecter et les traiter, on utilise alors le logiciel d’acquisition de données Logger Pro.

22. Logiciel d’acquisition (2/3) • Logger Pro est un logiciel très complet. Il est entièrement paramétrable et possède de nombreuses fonctions d’acquisition, d’analyse et de présentation de données. • Voyons sur l’écran suivant à quoi ressemble l’interface du logiciel Logger Pro…

23. Logiciel d’acquisition (3/3)

24. Conclusion • Cette demi-journée de formation nous a permis de nous familiariser avec le dispositif Classe Mobile. • La prochaine demi-journée de formation sera consacrée à la mise en œuvre du dispositif dans le cadre de la réalisation d’un TP.

25. Pour en savoir plus … • Les informations contenues dans cette présenta-tion ont été tirées des sources suivantes : • www.apple.fr • www.vernier.com • www.calibration.fr • www.osxfacile.com • Vous trouverez sur ces sites une foule d’infos supplémentaires : visitez-les !