La pression est directement liée au comportement microscopique de la matière. Les molécules de gaz s'entrechoquent continuellement. La masse d'une seule molécule est extrêmement faible mais elles sont si nombreuses que les collisions contre les parois exercent une force qui repousse les parois. La pression est l'expression de cette force par unité de surface

Plus le volume est faible, plus les collisions sont nombreuses et plus la pression est grande.

Cette animation représente le boulier japonais (soroban). Les billes sont enfilées sur des tiges (colonnes). Chaque tige correspond, de droite à gauche, aux unités, dizaines, centaines, milliers ...

Les billes du haut ont une valeur de 5. Celles du bas une valeur de 1. Autrement dit, une bille du haut de la troisième tige en partant de la droite vaut 5 centaines = 500.

une bille du bas de la seconde tige en partant de la droite vaut une dizaine = 10.

Une bille n'est comptée que lorsqu'elle est déplacée le long de la barre transversale (horizontale).

Le principe du boulier existe depuis le 3éme millénaire avant notre ère (mésopotamiens). Il permet de réaliser des opérations simples comme les additions et les soustractions, mais entre des mains expertes, le boulier permet de faire des multiplications, des divisions, et même des calculs de racines.

Le soroban est une déclinaison du boulier chinois (suanpan), mais il a une bille en moins en haut et en bas. Les japonais utilisent encore beaucoup le soroban. Il est présent dans toutes les écoles car c'est un outil très visuel pour illustrer les principes de la base de numération décimale. Il est d'ailleurs fréquent de voir les marchands vérifier leur calcul avec un soroban, placé juste sous leur caisse.

Le 12 novembre 1946, une compétition se déroula à Tokyo pour opposer un expert du Soroban à un utilisateur des premières calculatrices électroniques. Le soroban l'emporta 4 victoires à 1.

Il est très impressionnant de voir des japonais pratiquer le anzan (calcul en aveugle). Avec beaucoup d'entraînement, un expert du soroban peut mentaliser l'objet et résoudre des calculs complexes en faisant courir ses doigts sur un soroban imaginaire.

Cette animation représente le boulier chinois (suanpan). Les billes sont enfilées sur des tiges. Chaque tige correspond, de droite à gauche, aux unités, dizaines, centaines, milliers ...

Les billes du haut ont une valeur de 5. Celles du bas une valeur de 1. Autrement dit, une bille du haut de la troisième tige en partant de la droite vaut 5 centaines = 500.

une bille du bas de la seconde tige en partant de la droite vaut une dizaine = 10.

Une bille n'est comptée que lorsqu'elle est déplacée le long de la barre transversale (horizontale).

Le principe du boulier existe depuis le 3éme millénaire avant notre ère (mésopotamiens). Il permet de réaliser des opérations simples comme les additions et les soustractions, mais entre des mains expertes, le boulier permet de faire des multiplications, des divisions, et même des calculs de racines.

Animation réalisée en collaboration avec le Musée des arts et métiers - Paris.

La machine arithmétique de Blaise Pascal (1623-1662) – la pascaline - est l’une des premières machines à calculer mécanique (premier modèle 1642). C’est une machine à calculer car le passage de la retenue s’effectue automatiquement.
Elle permet d’effectuer directement les additions et les soustractions. Il est également possible de multiplier et de diviser par additions et soustractions successives.

Voici un jouet mathématique dont le principe de fonctionnement a peut être été inventé en Allemagne à la fin du XIXe siécle.

Le modéle "consul - the educated monkey" est un jouet en métal de The education Novelty Co, Ohio, USA, datée entre 1916 et 1918.

Lorsque les pieds du singe sont placés face à 2 chiffres de la régle graduée, les mains indiquent le résultat de la multiplication.

Animation réalisée en collaboration avec le Musée des arts et métiers - Paris.

Le principe de fonctionnement de toute horloge mécanique repose sur la combinaison des trois fonctions suivantes:

• Une source d'énergie qui permet d'entretenir le mouvement de rotation (ici un poids moteur).
• Un régulateur: Un pendule (ou balancier) donne une référence de temps précise et invariable. Le système d’échappement, couplé au pendule, permet de cadencer la libération de l’énergie.
• Un affichage: des graduations et aiguilles donnent accès à l’information.

L'échappement est généralement à ancre comme sur cette animation. Pour de petits angles (<5°) d’oscillation du balancier, on approche de la condition d'isochronisme: la période du pendule ne dépend pratiquement que de sa longueur et de la gravité du lieu  (mais pas de la masse du pendule ni des amplitudes d’oscillations). Par exemple, à Paris, un pendule d’un mètre a une période de deux secondes. En allongeant le pendule on augmente la période des oscillations.

Pourquoi chaque instrument de musique posséde son propre timbre ?

Pourquoi la même note de musique jouée par deux instruments différents conduit à des sensations auditives différentes ?

Le signal électrique délivré par le microphone est l'image fidèle du son émis par le haut parleur. L'oscilloscope nous délivre l'image temporelle de ce signal. Il est périodique et sa fréquence caractérise la hauteur de la note.

Une étude fréquentielle. à l'aide d'un analyseur de spectre, permet de représenter le même signal d'une autre façon. C'est grâce à cette analyse fréquentielle que l'on explique la différence de timbre entre chaque instrument de musique.

La force de portance qui permet à tout aéronef de voler est directement lié à la densité de l'air. Or les performances sont toujours établies selon une référence nommée atmosphère standard.

Les conditions de vols étant rarement standards, on a recours à l'altitude densité pour estimer l'altitude standard (ISA) possédant la même valeur de densité de l'air.

Contrairement à ce que son nom pourrait laisser croire, l'altimètre ne mesure pas directement une altitude. C'est un instrument de mesure de la pression utilisé pour estimer une altitude.
Son utilisation nécessite un calibrage (appelé aussi calage).
Cette animation montre un altimètre utilisé en aviation. Il est gradué en pieds (1000 pieds = 304,8 mètres) et les pressions sont en mb (millibars) ou "In,Hg" (inch/pouce de mercure).
Une vis de calage permet de faire un correctif d'altitude. Voir la fiche élève pour une simulation d'utilisation en navigation aérienne.

Une balance est utilisée pour mesurer la masse d'un objet. Cette animation est un jeu pour apprendre à peser.