Les Ateliers Jeunes Ingénieurs de l'École polytechnique de Bruxelles sont destinés aux élèves de l'enseignement secondaire supérieur et ont pour but de les initier, de manière ludique, à l'une des facettes des sciences appliquées et/ou du métier d'ingénieur. Organisés le plus souvent par de jeunes chercheurs ou assistants volontaires, ils constituent également un cadre idéal pour un premier contact avec l'Université, en général, et l'École polytechnique, en particulier.

Le monde étrange des atomes et des photons

Les ordinateurs de demain seront-ils quantiques?
Dans la première partie, les participants sont confrontés, à travers des expériences virtuelles, aux merveilles et aux paradoxes du monde des atomes et des photons, tel que décrit par la physique quantique. Ces principes sont illustrés dans la seconde partie par des expériences d'optique (lasers, spectres) et dans la troisième partie par un exposé sur les applications futuristes de la mécanique quantique (ordinateurs, cryptographie, téléportation quantiques...)

  • Durée: 3h
  • Public: 4-5-6 secondaire, de 1 à 12 élèves
  • Organisateurs: Jean-Marc Sparenberg, Nicolas Cerf
  • Objectif pédagogique: 
Et si l'on faisait toute la lumière sur la diffraction?
La diffraction de la lumière sur un réseau : des principes physiques aux applications technologiques. Lorsque la lumière rencontre des objets de petite taille, elle est déviée d'une façon qui peut nous paraître étrange. Ce phénomène, appelé diffraction, est commun à tous les types d'ondes. La décomposition de la lumière par un réseau de diffraction est sans doute une des manifestations les plus spectaculaires de ce phénomène. Dans cet atelier, nous proposons de nous intéresser aux réseaux de diffraction et à leur utilisation dans les spectromètres à réseau. Déroulement : les élèves se regroupent par trois autour d'une table et reçoivent le matériel relatif à l'atelier. Le responsable de l'activité, généralement un chercheur ou un assistant de l'école, donne ou rappelle les connaissances de base nécessaires à la réalisation de chaque expérience et les consignes de chaque défi, en les illustrant d'éventuelles démonstrations. Les élèves réalisent ensuite eux-mêmes chaque manipulation, sous les conseils et les explications de leur enseignant, du responsable de l'activité et de son assistant, qui se promènent tous trois parmi les bancs. Contenu : les élèves commencent par observer la diffraction d’une lumière laser sur divers objets tels qu’une ou plusieurs fentes, une ouverture circulaire, un bord droit et, bien sûr, des réseaux de diffraction. Sur base de l’hypothèse que la lumière se comporte comme une onde et du principe de superposition, les élèves en arrivent à donner une explication qualitative de ces observations. Le problème de la diffraction par les réseaux est ensuite abordé plus en détails pour en déduire la loi des réseaux et la vérifier expérimentalement. La dernière partie de l’atelier consiste à appliquer la loi des réseaux pour concevoir et réaliser un spectroscope à réseau de diffraction que les élèves pourront ramener chez eux. Ce spectroscope sera utilisé pour analyser diverses sources lumineuses et comprendre, par exemple, pourquoi le prix Nobel de physique récompense les inventeurs des leds bleues alors que nous utilisons surtout des leds blanches. Pédagogie : ces Ateliers Jeunes Ingénieurs à destination du secondaire ont aussi pour but d'aider les professeurs à enseigner les sciences par l'expérience et la participation active des élèves. Cette approche très motivante, qui invite les élèves à observer les phénomènes et à en déduire les lois physiques par eux-mêmes, est ici mise en œuvre avec du matériel peu coûteux afin d'en faciliter l'intégration dans les cours habituels. Un cahier pédagogique décrivant l'atelier en détail est également disponible
 
  • Durée: 3h
  • Public: 6 secondaire, jusque 24 élèves
  • Organisateurs: Jean-Marc Sparenberg, Simon-Pierre Gorza
  • Objectif pédagogique: Découvrir la physique, ses concepts, ses lois et ses applications technologiques, par la manipulation expérimentale, l'observation active et la déduction personnelle.
Smart objects : La programmation pour l'internet des objets

L’Internet est au seuil d’une évolution importante qui le mènera bientôt à sortir de la sphère virtuelle des échanges d’informations entre personnes pour s’étendre progressivement aux objets physiques qui nous entourent. Cet "Internet des objets” (ou “Internet of Things”, en anglais) permettra aux électroménagers, au matériel domotique, mais aussi aux voitures, smartphones, imprimantes 3D, etc. de s’interconnecter et d’échanger des informations entre eux et de manière largement autonome. Ces échanges permettront ainsi aux objets quotidiens, devenus “intelligents”, de s’adapter à nos habitudes et d’anticiper nos besoins. Dans cet atelier, nous vous proposons de lever le voile sur cette nouvelle évolution en construisant un tel objet intelligent ("smart object"). Nous le programmerons ensuite pour qu’il puisse transmettre des informations et être commandé via une communication internet.

  • Durée: 3h
  • Public: 4-5-6 secondaire, jusque 20 élèves
  • Organisateurs: Stijn Vansummeren, Michael Waumans
  • Objectif pédagogique: Introduction à l'informatique et l'électronique
Acquisition d'une image 3D

Après une introduction aux différentes techniques d'acquisition 3D utilisées de nos jours, une petite démonstration d'un système de numérisation 3D sera proposée.

  • Durée: 2h
  • Public: 4-5-6 secondaire, jusque 30 élèves
  • Organisateur: Olivier Debeir
  • Objectif pédagogique: L'objectif de cette activité est de démystifier le domaine de l'acquisition 3D, et aussi de donner des exemples d'utilisation, allant du jeu vidéo à la médecine en passant par l'archéologie...
Quand les machines fonctionnent toutes seules

Quel est le point commun entre un avion et le chauffage central d'une habitation ? C'est qu'ils renferment des dispositifs permettant qu'ils fonctionnent seuls ; ils possèdent leur propre intelligence : le pilote automatique de l'avion, le thermostat du chauffage central. Durant cette demi-journée, les participants verront ce qu'est l'automatisation et ce qu'il faut pour automatiser (capteurs, actionneurs, régulateurs...). Différents types de régulateurs seront présentés. On montrera un exemple d'utilisation des opérateurs dérivée et intégrale. Les participants mettront en œuvre leur propre régulateur sur un moteur électrique (câblage). Ils apprendront en quoi la régulation est omniprésente dans leur vie quotidienne.

  • Durée: 3h
  • Public: 5-6 secondaire, jusque 20 élèves
  • Organisateur: Laurent Catoire
  • Objectif pédagogique: Découvrir les sciences appliquées par la pratique, à partir de problèmes très concrets, et ce tant à l'aide de concepts théoriques que de manipulations expérimentales et technologiques.
Mis à jour le 22 mars 2019