Physique

Le mécénat au service des scientifiques :


Définition du mécénat :
 Le terme « mécénat » apparaît au Vème siècle avant Jésus-Christ dans la Rome Antique et tire son origine du nom du ministre de l'empereur Auguste, protecteur des arts et des lettres : Caius Cilnius Mæcenas.
Il prit son sens actuel pendant et surtout à la Renaissance italienne : le mécénat est le fait qu'une personne physique ou morale (souvent issu d'une famille riche ou noble : roi, prince, ministre, seigneur, duc,...) soutient par son influence ou par des moyens financiers une personne pour son projet culturel ou artistique (Peintres, Écrivains, Sculpteurs, Architectes, etc.).

   Cette pratique fût la plus remarquée à la Renaissance italienne, où des mécénats se faisaient très régulièrement afin d'aider les jeunes artistes fraîchement connus ou déjà connus mais aussi développer la culture. Elle est encore utilisée à notre époque. Les mécènes soutinrent et financèrent ainsi ces hommes car ils avaient d'une part une volonté d'aider, mais aussi de donner une meilleure image d'eux-mêmes afin de dynamiser et d'assurer leur popularité.
Plusieurs fortunes financèrent ces petits ou grands artistes, 

Leonard de Vinci :

   Léonard de Vinci disposant de peu de moyen dû être aidé par différentes fortunes durant ses périples de pays en pays, en Europe. C'est donc grâce au Duc de Sforza à Milan mais aussi au roi de France François Ier qu'il put réaliser ses œuvres.



Galilée :

Banquiers, industriels, hommes de pouvoir, les Médicis ont été, pendant plus d'un siècle, indissociables de la destinée de Florence. Mécènes éclairés, ils ont favorisé la venue des artistes et des intellectuels ou scientifiques comme Galilée.

Cosme II de Médicis était un élève de Galilée. En 1610, celui-ci est invité à Florence avec le titre de mathématicien principal. A 46 ans, Galilée se consacre donc à la recherche dans une villa mise à sa disposition par la famille Médicis. Le savant y fait ériger une tour, du haut de laquelle il observe les étoiles grâce à une lunette astronomique, invention qu’il a lui-même mise au point l’année précédente. Il étudie les reliefs de la Lune, les satellites de Jupiter, les anneaux de Saturne, les phases de Vénus ou encore les tâches solaires. Pour remercier ses protecteurs, Galilée donne aux satellites de Jupiter qu’il a découverts le nom de Stellae Medicae, "Etoiles Médicées".

Il est de plus en plus persuadé que Copernic avait raison : la Terre tourne ! Les adversaires de la théorie copernicienne sont nombreux, au sein de l’Université d’abord, puis de l’Eglise. L’affaire est portée devant le Saint-Siège. En 1616, la doctrine copernicienne est interdite. Galilée n’est pas inquiété. Mais dans les années 1620, il rédige un traité, le Dialogue sur les deux grands systèmes du monde. L’ouvrage est une charge virulente contre la théorie géocentrique. La sortie de ce livre, en 1632, provoque un scandale à Rome. L’année suivante, Galilée est condamné pour hérésie à la détention à perpétuité, avant que sa peine soit commuée en résidence surveillée. Soutiens indéfectibles de l’astronome, les Médicis, en la personne de Ferdinand II (1610-1670), l’accueillent avec ses disciples et lui permettent de poursuivre ses travaux.

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Dans le cadre de l’histoire des sciences, les élèves s’intéresseront à la vie, les découvertes de ces deux scientifiques et l’influence du mécénat sur celles-ci.
Ils découvriront plus particulièrement les inventions insolites du visionnaire, architecte et ingénieur Leonard de Vinci (comme l’ancêtre du scaphandre de plongée, son hélicoptère fou, son parachute pyramidal, son tank hérissé de canons, sa mitraillette, son ornithoptère, sa bicyclette, son prototype de calculatrice etc…)


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TP .Le pendule de Galilée :

*Objectifs du TP :

 

- Imaginer puis réaliser un protocole expérimental pour répondre à une situation- problème. ANA1 et REA2.

 -Analyser un texte historique. ANA2.

-  Etudier l’influence de ses éléments constitutifs sur la période T des oscillations. ANA3.

 - Mesurer une durée. REA2.

  -Rechercher les sources d'erreurs. VAL1.

 

  *Situation- problème :

Galilée (1564-1642) aurait découvert les propriétés du pendule en observant le lustre de la cathédrale de Pise osciller. Il aurait ainsi remarqué que les balancements du lustre conservaient la même durée, bien que leur oscillation diminuât. Il faut dire que le pendule, par son mouvement régulier, intrigue les observateurs : Forçons-le à battre plus rapidement, il va toujours revenir à son mouvement propre ! Galilée devina déjà des possibilités de son application à la mesure du temps.

Mais de quels paramètres dépend la période d’un pendule simple ?


*Document N°1 : Définition d’un pendule simple.


Le pendule simple est constitué d’une masse ponctuelle, suspendue à un fil inextensible, de masse négligeable et de longueur l.

En pratique, une masse de petite dimension devant la longueur du fil auquel il est accroché est assimilable à un pendule simple.

Ecarté de sa position d’équilibre, il oscille sous l’effet du champ de pesanteur local.

*Document N°2 : Texte tiré des « discours concernant deux sciences nouvelles » (1638) de Galilée.

 Celui-ci décrit une de ces premières expériences sur l’étude des oscillations d’un pendule.

 


 « J’ai pris deux boules, l’une de plomb et l’autre de liège, celle-là au moins cent fois plus lourde que celle-ci, puis j’ai attaché chacune d’elles à deux fils très fins, longs tous deux de quatre coudées ; les écartant alors de la position perpendiculaire, je les lâchais en même temps( …) ; une bonne centaine d’allées et venues, accomplies par les boules elles-mêmes, m’ont clairement montré qu’entre la période du corps pesant, et celle du corps léger, la coïncidence est telle que sur mille vibrations comme sur cent, le premier n’acquiert sur le second aucune avance, fût-ce la plus minime, mais que tous deux ont un rythme de mouvement rigoureusement identique. On observe également l’action du milieu qui, gênant le mouvement, ralentit bien davantage les vibrations du liège que celles du plomb, sans toutefois modifier leur fréquence ; même si les arcs décrits par le liège n’ont plus que cinq ou six degrés, contre cinquante ou soixante pour le plomb, ils sont en effet traversés en des temps égaux. »


*Matériel disponible :

-Un support avec pince ; du fil et une paire de ciseaux,

-un rapporteur fixé à un support, différentes boules (métalliques, en bois), un chronomètre, une balance, un mètre.

 

       1.S'approprier la problématique :

Ø  Dans le cas du pendule, qu’appelle-t-on oscillation ?

Ø  Qu’est-ce que la période T des oscillations d’un pendule et comment la mesurer ?

Ø  De quels paramètres, à votre avis, peut -elle dépendre ?

Ø  Le texte permet-il de montrer que T dépend ou non des grandeurs que vous avez énoncées ? Justifier.

2. Analyser. 

Ø  À partir de la liste de matériel ci-dessus, proposer un protocole expérimental permettant d’étudier l’influence de différents paramètres sur « le temps d’une oscillation » d’un pendule simple.

3. Réaliser:

Ø  Réaliser les expériences validées par le professeur et regrouper les résultats obtenus dans des tableaux.

       4. Valider.

Ø  Rechercher à l’aide de l’expression théorique de la période d’un pendule simple fournie par votre professeur, la valeur (théorique) de la longueur l d’un pendule qui bat la seconde.

Ø  Vérifier la validité du résultat obtenu expérimentalement.

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Affiches sur Galilée et Leonard de Vinci

















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