Notre corps humain contient environ 20 millions de neutrinos issus du big bang, émet quelques milliers de neutrinos liés à sa radioactivité naturelle. Traversé en permanence par 65 milliards de neutrinos par cm2 par seconde venus du Soleil, il a été irradié le 23 février 1987 par quelques milliards de neutrinos émis il y a 150000 ans par l'explosion d'une supernova dans le Grand Nuage de Magellan. Les neutrinos sont également produits dans l'interaction des rayons cosmiques dans l'atmosphère ou dans les noyaux actifs de galaxies… Quelle est donc cette particule présente en abondance dans tout l'Univers où elle joue un rôle-clé ? Inventé par W.Pauli en 1930 pour résoudre le problème du spectre en énergie des électrons dans la désintégration b, le neutrino fut découvert par F.Reines et C.Cowan en 1956, auprès du réacteur nucléaire de Savannah River (Caroline du Sud). Il n'a plus depuis quitté le devant de la scène, que ce soit chez les physiciens des particules, les astrophysiciens ou les cosmologistes. Cette particule élémentaire, sans charge électrique, n'est soumise qu'à l'interaction faible, ce qui lui permet de traverser des quantités de matière importantes sans interagir. En 1938, H.Bethe imaginait que des réactions nucléaires de fusion étaient au coeur de la production d'énergie des étoiles, en premier lieu le Soleil. Dans les années 60, les astrophysiciens se lancent dans la construction de modèles solaires et des expérimentateurs dans la construction de détecteurs pour les piéger. Il a fallu attendre 2002 pour comprendre que le déficit de neutrinos solaires observé (le célèbre "problème des neutrinos solaires") était dû à un phénomène lié à la mécanique quantique, appelé l'oscillation des neutrinos. La mise en évidence de cette oscillation a apporté la preuve décisive que les neutrinos avaient une masse non nulle. Nous ferons le point sur cette particule fascinante après les découvertes récentes.
Mot(s) clés libre(s) : astrophysique, Big Bang, cosmologie, fermion, interaction électromagnétique, lepton, mécanique quantique, modèle standard, neutrino, oscillation, particule élémentaire, Pauli, physique des particules, univers

Ce TP étudie les oscillations mécaniques libres d'un pendule élastique horizontal d'abord non amorties puis amorties. Le logiciel Synchronie est utilisé, notamment pour visualiser le portrait de phase.
Mot(s) clés libre(s) : oscillations mécaniques libres non amorties, oscillations mécaniques libres amorties, portrait de phase

Cette série d'exercices, avec réponses, traite de l'énergie potentielle, du théorème de l'énergie cinétique et de la conservation de l'énergie mécanique.
Mot(s) clés libre(s) : énergie potentielle, énergie cinétique, énergie mécanique

Exercice d'entraînement : Météorite. Etude du mouvement d'une météorite dans un champ de force central
Mot(s) clés libre(s) : moment cinétique, force centrale, accélération centrale, énergie mécanique

Longtemps confinée à l’observation ou à la spéculation, la chimie s’est radicalement transformée au contact de la physique et de l’informatique. Il est désormais possible d’expliquer et de prédire le déroulement d’une transformation chimique grâce aux techniques de modélisation. Je montrerai comment cette (r)évolution, récompensée par le Prix Nobel de chimie en 2013, joue dorénavant un rôle fondamental dans des domaines aussi variés que la catalyse industrielle ou la biologie thérapeutique.
Mot(s) clés libre(s) : chimie, virtuel, éprouvette, moléculaire, physique, alchimique, quantique, mécanique, biologie, modélisation

Exercice d’entraînement : Application du moment d'inertie d'un solide.
Mot(s) clés libre(s) : roulement sans glissement, moment d'inertie, énergie mécanique

Exercice d’entraînement : Méthode de mesure du moment d'inertie d'un solide.
Mot(s) clés libre(s) : oscillateur, moment d'inertie, énergie mécanique

L' antimatière reste un mystère pour beaucoup d'entre nous. Elle fascine certains, elle fait éventuellement peur à d'autres. Mais, au fait, qu'est-ce que la matière ? Et qu'est-ce que l'antimatière ? Comment est venue l'idée que l'antimatière pouvait exister, et comment l'a-t-on découverte ? Et maintenant, où et comment la produit-on ? Comment l'observe-t-on ? Quelles sont ses propriétés ? Et notre Univers ? Est-il seulement fait de matière ? Et si oui pourquoi ?
Mot(s) clés libre(s) : accélérateur de particules, antimatière, antiproton, collision, mécanique quantique, physique des particules, quark, spin

Démonstration de la fluidisation d'un sable gorgé d'eau sous l'effet dune vibration. Arnaud LEMAISTRE, médiateur scientifique au département sciences de la Terre du Palais de la découverte, montre sur une maquette que le « sable mouvant » ainsi obtenu perd toute cohésion. Une maison, modélisée par une petite maquette en bois, se couche avec beaucoup de facilité. Ceci ne se produit pas pour un sable sec (tant que l'amplitude des vibrations n'est pas trop grande). Ces modèles aident à comprendre les mécanismes des « effets de site » sur des sols sableux ou argileux qui ont conduit à des catastrophes. Par exemple, en 1985 à Mexico, des bidonvilles ont été anéantis parce qu'ils étaient installés sur des déblais qui se sont fluidisés à la suite d'une secousse sismique importante causant un grand nombre de victimes.GénériqueRéalisation : Jean-François Ternay Image : Luc Ronat, Claude Delhaye Son : Christophe Gombert Production CNRS Images/media Diffuseur : CNRS Diffusion vidéothèque, photothèque (lhoste@cnrs-bellevue.fr) © CNRS Images/media - 2003
Mot(s) clés libre(s) : effet de site, géotechnique, liquéfaction de sol, mécanique des sols, milieu granulaire, sable mouvant, saturation en eau, secousse sismique, tremblement de terre

"Le climat peut se définir comme la distribution statistique des conditions météorologiques prévalant dans les basses couches de l'atmosphère où vivent les hommes. Celles-ci sont le résultat de mécanismes variés mettant en jeu l'énergie reçue du soleil, le rayonnement tellurique, la composition chimique de l'atmosphère, la rotation de la Terre, la topographie des continents, la dynamique des deux fluides que sont l'atmosphère et océan, le cycle de l'eau, la végétation et l'hydrologie des sols. La circulation de l'atmosphère et de l'océan détermine les climats régionaux et assure le transport de l'énergie des tropiques vers les pôles, et plus généralement, des régions excédentaires vers les régions déficitaires. Les grandes caractéristiques du climat sont associées dans les tropiques, à la circulation de Hadley-Walker qui module les saisons des pluies équatoriales et les déserts subtropicaux ; et dans les moyennes latitudes, aux contrastes thermiques qui induisent des régimes de temps dominés par d'incessantes perturbations. Enfin, le climat n'est jamais réellement en équilibre : il varie à toutes les échelles de temps sous l'effet des effets tectoniques, des fluctuations du mouvement orbital de la Terre, des variations de l'irradiation solaire, et aujourd'hui, des perturbations planétaires dues à l'activité des hommes.. "
Mot(s) clés libre(s) : circulation de Hadley, circulation haline, climat, climatologie, énergie, mécanisme, oscillations forcées, oscillations internes, perturbations anthropiques