Engineer's Book

Engineers – Telecoms – Physics – Teaching – Methods

Principes variationnels – Equations de Lagrange

Written By: Jean-Paul Cipria - déc• 16•14

Les points de vues de la physique

Newtonien

Nous imposons un ensemble de force F_i qui s’appliquent sur un mobile de massse m . Une accélération du mobile est induite suivant la loi de Newton (1665) F_i=m.\gamma_i . Nous en déduisons, en intégrant l’équation différentielle, la trajectoire du mobile x^i(t) .

Lagrangien

Nous imposons une trajectoire x^i(t) sur laquelle se déplace le mobile m . Nous déterminons par les équations de Lagrange \frac{d}{dt}(\frac{\partial{L}}{\partial{\dot{x^i}}})-\frac{\partial{L}}{\partial{x^i}}=0   qu’elles sont les forces F_i=m.\gamma_i qui doivent s’exercer sur le mobile pour qu’il suive la trajectoire définie.

Principes variationnels

Les principes variationnels ont été découverts par Lagrange et Euler. Ils ont permis de définir plus généralement les variations infinitésimales des variables dx et des fonctions df . Quand nous connaissons la façon de varier d’un objet mathématique il est alors plus facile de déterminer quel va être son futur.

Ces principes ont été mis à jour à cause du principe de stationnarité de l’action A=\int^{t^2}_{t^1}L.dt . Il s’agit de définir, par exemple, les petits éléments de parcours d’une particule sur son chemin dx . On intègre sur tout le chemin pour calculer une « distance particulière » totale I=\int^{x^2}_{x^1}n.dx qui est l’équivalence en optique.

En mathématique il se peut que ce parcours ne soit pas unique alors que la physique « postule » qu’il n’existe qu’un chemin possible et que celui-ci est celui qui minimise l’intégrale. En appliquant ce type de principe il découle, de façon non triviale, les équations de Lagrange.

Leçon de physique.

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CNA – Conversion Numérique vers Analogique

Written By: Jean-Paul Cipria - déc• 14•14
CNA - 4 bits - Amplificateur Opérationnel -Sommateur

CNA – 4 bits – Amplificateur Opérationnel – Sommateur

Je vous présente aujourd’hui deux montages assez astucieux de conversion d’un nombre entier en une tension. Le premier est un amplificateur opérationnel. L’inconvénient est que les erreurs relatives des résistances restent constantes ce qui implique que les valeurs les plus élevées ont une erreur absolue élevée. Les deuxième montage à résistance est extrêmement astucieux et peut être appliqué à un système d’adaptation d’impédance et ressemble à une ligne de transmission à impédance caractéristique constante. Ce qui ne manque jamais de m’étonner !

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Cinq façons de définir la fonction sinusoïdale

Written By: Jean-Paul Cipria - déc• 13•14

Comment définir la fonction sinus ?

Contrairement aux politiques et économistes qui affirment qu’un seul point de vue est possible, je démontre, pour une fonction sinusoïdale, que nous pouvons trouver des définitions « équivalentes » qui sont toutes valides selon l’espace dans lequel nous résonnons. Il suffit, difficilement, de changer de point de vue. Nous employons très souvent les espaces duaux. Par exemple, en traitement du signal, nous pouvons enregistrer un son qui provient de la transformation d’une pression en tension électrique. Ce signal peut être « vu » selon une décomposition temporelle V(t) ou selon une décomposition fréquentielle V(w). Nous pouvons « visualiser » simultanément les deux points de vue à condition de maximiser la relation \delta{t}.\delta{w} >=2.\pi qui est au télécoms ce qu’est la relation d’incertitude d’Heisenberg aux phénomènes quantiques.

La sinus par l’exponentielle complexe ?

  •  e^{i.x}=cos(x)+i.sin(x)

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Création d’un service Windows DOS MSDOS

Written By: Jean-Paul Cipria - déc• 12•14

6 tronches sur un bourrin informatique

Pourquoi virtualiser le bourrin ?

… au lieu de s’occuper des 1000 utilisateurs du service informatique et des 8 serveurs qui resettent.

En 2009 je dirigeais un énorme service informatique comme Responsable de Service (RSI) et un comptable faisait tourner une usine à gaz appelée SAS-ABM. Après que les 4 ingénieurs de mon service se soient cassés les dents sur la mise en fonctionnement de cette merde sur un PC portable j’ai repris le manche. Il fallait déclarer un « service » sous Windows pour que le bourrin SAS Son Altesse Sérénissime de l’addition pondérée puisse s’en servir. L’analyste comptable et moi avons avancé d’un pas pour découvrir un autre arbre logiciel pourris qui cachait une forêt d’emmerdements. J’ai fini par recopier le vrai serveur sous système d’exploitation virtuel sur le même PC que le comptable. Celui-ci ouvrait le PC virtuel qui lançait le serveur virtuel qui pouvait répondre au PC, le vrai celui là, comme client. J’ai fais la manipulation en lousdé, puisque cette solution technique, extrêmement lourde il est vrai, était « interdite » pour des raisons obscures par le DSI ! La raison ne règne pas dans certains organismes privés à vocation de service public. Mais rassurez-vous c’est pire ailleurs!

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GSM-GPRS – Accès par Paging

Written By: Jean-Paul Cipria - déc• 06•14
GSM-GPRS- Accès par Paging

GSM-GPRS- Accès par Paging

Télécommunication sans fils (Wireless)

GSM-GPRS – Accès par Paging

Cahier de manipulation : 01/02/2000

Rôle de l’ingénieur

Voila ce qu’analyse un ingénieur en télécommunication quand il « monitore » les protocoles de transmission entre différents éléments ou nœuds d’un système de communication numérique. Ce schéma est l’équivalent télécoms du diagramme « comportemental » en SysML que nous voyons avec les élèves du cycle terminal du lycée. Nous restituons ce protocole en ajoutant ou soustrayant les données et les états et les acteurs du système qui nous intéresse. Ce diagramme n’existe pas dans les documents officiels des normes et des standards GSM/GPRS. C’est le rôle de l’ingénieur de changer de point de vue et modifier en conséquence les schémas afin de faciliter le conception, le test, l’intégration, la validation ou la maintenance.

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Pédagogie – Accompagnement Personnalisé

Written By: Jean-Paul Cipria - déc• 06•14

Pédagogie

Accompagnement Personnalisé de l’élève

  • Soutien.
  • Approfondissement.
  • Futur.

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Point sur les opérateurs de mesure en sciences

Written By: Jean-Paul Cipria - nov• 23•14

Bonjour,

La mécanique ondulatoire

Je relisais un vieux bouquin de 1971 « La mécanique ondulatoire » de Jean-Louis Destouches chez « Que sais-je ? » aux éditions PUF. Les physiciens de ce temps se demandaient comment interpréter de manière physique les principes et les méthodes mathématiques issues de la mécanique ondulatoire ? Ce bouquin se situe 40 ans après les découvertes fondamentales de la physique quantique et de la thèse de Louis de Broglie en 1928.

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Table de Karnaugh – Logique booléenne

Written By: Jean-Paul Cipria - nov• 13•14
Table de Karnaugh d'un OU Logique

Table de Karnaugh d’un OU Logique

Les tables de Karnaugh permettent de simplifier les équations de logique booléenne.

Dans cet exemple nous traçons un OU logique dans un tableau. Les variables a et b varient selon un code de Gray. Nous regroupons les « 1 » selon des carrés ou des rectangles les plus grands possibles. Deux possibilités, dans ce cas, se présentent. La première donne la solution partielle S1. La variable qui ne change pas sur cette colonne est b=1 . La variable a prend successivement la valeur a=0 et a=1 . C’est à dire qu’elle n’influe pas sur le système. On peut donc ne pas en tenir compte. Idem du regroupement horizontal dans le second tableau. La solution globale et S=S_1+S_2 . Nous retrouvonss le OU logique classique OU=a+b .

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Pédagogie – Systèmes Technologiques Didactisés

Written By: Jean-Paul Cipria - nov• 10•14
Pilote Automatique TP32 SIMRAD - Crea Technologie 2

Pilote Automatique TP32 SIMRAD – Crea Technologie 2

Bonjour, je vous présente un exemple de systèmes technologiques utilisés dans un lycée polyvalent Français. Les ensembles techniques sont étudiés de façon pluridisciplinaire et sont adaptés à une utilisation pédagogique.

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Sécurité électrique

Written By: Jean-Paul Cipria - nov• 08•14
Insécurité Electrique - Le Contexte !!!

Insécurité Electrique – Le Contexte !!!

Documentaire sur la sécurité – Cet article n’a pas prétention à un aspect légal mais à ouvrir l’esprit sur les dangers potentiels des « énergies ».

En cours de développement.

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Représentation d’Euler ou de Lagrange

Written By: Jean-Paul Cipria - nov• 04•14
Lignes de Champ E Perpendiculaires à V = Cte

Lignes de Champ E Perpendiculaires à V = Cte - Exemple de Représentation d’Euler

Question :

Quelle est la différence entre une représentation de Lagrange et celle d’Euler ?

Cordial.

Leçon de Physique.

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Ellipsoïde de Fresnel

Written By: Jean-Paul Cipria - nov• 02•14

Ellipsoïde de Fresnel

Le mot Ellipsoïde prend bien deux l. Ceci est à corriger sur le brouillon ci-dessous.

Ellipsoïde de Fresnel

Ellipsoïde de Fresnel

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Jean-Paul Cipria

Written By: Jean-Paul Cipria - oct• 30•14

Professeur certifié en Sciences de l’Ingénieur

Certified Teacher in Sciences for Engineers

Localisation_LTE_3D_JP_Cipria_2012_06_01

UWB Electromagnetic Pulses with Spherical Propagation – Reception localization by ToA method – AWGN noises with 10 dB injection above information signal level – Detection and recognition by correlation computing – Spherical error evaluation – Cramer and Rao theorem confirmation – Matlab program writing.

The truth goes out of your measuring device and the theory which gives it a meaning and of the reproducibility which differentiates the science from the magic.

Jean-Paul Cipria

  • Qualified Teacher in Industrial Sciences for the Engineer.
  • Engineer in Wireless Telecommunication.
  • Sciences Postmaster at Rouen French university :
    « How to teach science in France’s education system. »
    « Agrégation » is a competitive examination for teacher certification.

Résumé

Jean-Paul Cipria est professeur certifié  en Sciences de l’Ingénieur (SI) à l’Education nationale Française. Il est spécialisé en Systèmes d’Informations et Numériques (SIN). Il enseigne en lycée de la seconde générale à la terminale en Sciences et Techniques de l’Ingénieur et Développement Durable (STI2D). Jean-Paul est Ingénieur en télécommunication, spécialisé en radiotéléphonie GSM depuis plus de 20 ans. Il a commencé sa carrière de scientifique comme technicien électronicien d’armes puis technicien supérieur en électronique en recherche et développement avionique avant d’aborder des postes techniques supérieurs dans l’industrie.

Jean-Paul a le goût de la technique et des méthodes scientifiques de représentation de la réalité physique. Pour cela il étudie avec constance les mathématiques pour physiciens et publie de nombreux articles sur son site « Engineer’s Book » sur http://www.nanotechinnov.com.

Il y a quelques années il a complété son parcours universitaire par un mémoire de recherche qui portait sur la précision de localisation d’un émetteur par ondes électromagnétiques de courte durée d’impulsion (UWB) ou de large répartition spectrale. Il a démontré, par calcul sur Matlab, l’excellente corrélation entre la simulation de localisation bruitée ou canal de propagation AWGN et le théorème de Cramer-Rao. Il a redémontré, un peu plus tard, après son mémoire ce fameux et méconnu théorème, suite, si on le veut, des équations de Shannon reliant la quantité d’informations, la bande passante d’un signal, et le niveau de bruit. Ceci découle du deuxième principe de la thermodynamique ou entropie et peut être expliqué aussi par le principe de stationnarité de l’action.

En 2013 il a intégré l’université de Rouen où il a préparé l’agrégation de sciences physiques. Les nombreuses questions qu’il a posées à ces excellents professeurs, les centaines d’heures passées en laboratoire d’optique, de physique et de chimie ont ouvert beaucoup de possibilités en sciences. Il a acquis beaucoup d’assurance à la présentation des cours  grâce aux terribles et longues préparations des oraux de montages scientifiques de l’agrégation. Il est admis au concours du Certificat d’Aptitude Professionnelle à l’Enseignement Technique (CAPET).

Jean-Paul et sa famille ont comme projet d’enseigner en lycée Français à l’étranger ou en délégation dans une faculté des sciences et techniques hors d’Europe. Ils se préparent activement à ce départ et envisagent de retourner travailler au Gabon, au Sénégal, aux Emirats Arabes Unis, à l’Ile Maurice, aux Etats-Unis … etc. Jean-Paul recherche des contacts dans le domaine de l’enseignement, de la technique et des sciences dans le monde. Sa femme travaille dans le domaine de la vente d’objets d’arts ethniques, de meubles de luxe ouvragés, de la mode du monde et cherche un contrat dans le pays choisi.

Merci de nous transmettre vos informations à jean-paul.cipria[at]nanotechinnov.com.

Best regards.
Jean-Paul Cipria

La serrure biométrique

Written By: Jean-Paul Cipria - oct• 24•14
Identification par Empreinte Digitale

Identification par Empreinte Digitale

La serrure biométrique présentée ici permet d’authentifier la personne qui veut passer la porte via son empreinte digitale. Nous présentons des éléments d’une séquence que nous destinons aux classes de secondes en sciences de l’ingénieur. Ces travaux pratiques présentent une transversalité technique très intéressante. Cet article peut-être, évidemment, très haut dessus du niveau seconde voire terminale. Le but n’est pas de présenter un TP, qui est fait par ailleurs, mais de disposer des éléments techniques et scientifiques à la compréhension du problème dont une très grosse partie est, là aussi évidemment, hors de contrôle des niveaux du lycée.

En cours de développement : 24/10/2014.

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Equation de Lagrange – Retrouver le PFD

Written By: Jean-Paul Cipria - oct• 24•14
Equations de Lagrange

Equations de Lagrange

Bonjour,

Le premier article « Equation de Lagrange » de niveau L3 démontre de plusieurs façons comment les équations de Lagrange découlent du principe de stationnarité de l’action. Ici nous partons des équations de Lagrange pour retrouver le principe fondamental de la dynamique (PFD) dans le cas d’une particule soumise au champ gravitationnel terrestre. La démonstration est relativement facile mais prend une bonne page et est d’un niveau L1.

Bon courage.

Leçon de Physique.

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Architecture – Dictionnaires

Written By: Jean-Paul Cipria - oct• 22•14
Outils - Coupes des Pierres et Arcs - Aviler

Outils – Coupes des Pierres et Arcs – Aviler

Voûtes et Trompes - Aviler

Voûtes et Trompes – Aviler

Voici des extraits de deux dictionnaires de l’architecture : D’Aviler et Viollet le Duc.

Ce sont les bases indispensables de la construction ou, comment comprendre comment faire tenir un tas, un joli tas, de pierres sans aucune forces de flexion, sans acier, sans bois sur des hauteurs de plus de trente mètres ?

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Séries numériques

Written By: Jean-Paul Cipria - oct• 21•14
Série numérique

Série numérique

L’intérêt de cet article est de « sentir », algébriquement, comment fonctionne la série. Ensuite il faut en déterminer une formule générale. Il reste ensuite à prouver si cette formule trouvée de façon intuitive fonctionne pour toutes les valeurs possibles de la série. C’est le raisonnement, ou la preuve, par récurrence. Nous nous posons la question : La formule est correcte à l’ordre n. Est-elle correcte à l’ordre n+1 ?

C’est une méthode intéressante puisqu’elle associe la méthode inductive ou intuitive à la méthode déductive.

Leçon de Physique.
Mathématiques pour physicien.

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Logique combinatoire

Written By: Jean-Paul Cipria - oct• 20•14
Logique Combinatoire - ET OU NAND NOR INV - Simulation ISIS

Logique Combinatoire – ET OU NAND NOR INV – Simulation ISIS

Une petite question qui m’est posée lors de la résolution d’un simple OU logique.

Pourquoi a.\bar{b}+b=a+b ?

Leçon de Physique.
Mathématiques pour physicien – Electronique.

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Simulation Logicielle – Flowcode

Written By: Jean-Paul Cipria - oct• 20•14
Flowcode - Chenillard

Flowcode – Exemple de Chenillard

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Flowcode est un langage de programmation graphique sur microcontrôleurs PIC.
Affichage 7 segments, commande de moteur, écrans LCD, réseaux sur USB … etc.

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Simulations Electroniques

Written By: Jean-Paul Cipria - oct• 19•14
Pont Diviseur Sinus - Sur Proteus Isis

Pont Diviseur Sinus – Sur Proteus Isis

Attention, la simulation électronique n’est pas plus simple que de câbler physiquement les composants ! La simulation est plus rapide que la manipulation physique lorsque le professeur à déjà tout pensé et qu’il ne reste aux élèves qu’à « cliquer » et observer – simple travail. Ce « travail », alors, n’est pas correctement effectué pédagogiquement ou très peu. Les enfants sont justes devant un jeu dont la connaissance fondamentale leur échappe. Néanmoins, cette phase d’observation arrive en avant première dans la « démarche d’investigation » (à ne pas confondre avec la démarche expérimentale et encore moins avec la méthode scientifique !!!!!!). Elle n’est ni suffisante, ni même nécessaire ! Nous avons fait exactement les mêmes montages au tableau avec les élèves, et beaucoup plus rapidement que de concevoir ces simulations ce week-end … Ce qui me laisse rêveur !

Leçon de physique.
Mathématiques pour physicien – Electronique.

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Les projets politiques constituants

Written By: KazHack - oct• 17•14
Hello,
Pour ma part je travaille sur le vote majoritaire voici le texte dont je te parlais :
La prise de décision consensuelle est typique des sociétés au sein desquelles on ne voit aucun moyen de contraindre une minorité à accepter une décision majoritaire, soit parce qu’il n’existe pas d’État disposant du monopole de la coercition, soit parce qu’il ne manifeste aucun intérêt ni aucune propension à intervenir dans les prises de décisions locales.
S’il n’y a aucun moyen de forcer ceux qui considèrent une décision majoritaire comme désastreuse à s’y plier, alors la dernière chose à faire, c’est d’organiser un vote. Ce serait organiser une sorte de compétition publique à l’issue de laquelle certains seraient considérés comme des perdants.
Voter serait le meilleur moyen de provoquer ces formes d’humiliation, de ressentiment et de haine qui conduisent au bout du compte à la disparition des communautés. […]
Cela me touche particulièrement car je pense à la minorité pied-noirs dans le sort que on lui a fait dans les décisions d’indépendance.
Et un dernier d’Etienne pour la route :
Cordialement.
Guy

Démarche d’investigation

Written By: Jean-Paul Cipria - oct• 12•14

La démarche d’investigation est une méthode pédagogique imposée par l’Education Nationale à certains enseignements, notamment aux classes de STI2D. Notre but, en cet article, est tout simplement de savoir ce que c’est avant même de savoir comment l’appliquer !

Donc … En cours …. ;-)

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SYSML ou UML et FAST

Written By: Jean-Paul Cipria - oct• 05•14

Description des systèmes

Il existe (au moins) trois points de vue différents d’analyse d’un système :

  • Structurel : C’est une décomposition en blocs de composants ou d’organes qui assurent, en général, une fonction globale.
  • Fonctionnel : C’est la description du comment s’élaborent les fonctions, utilités du système.
  • Comportemental : Nous pouvons décrire l’évolution temporelle et, ou, la suite des états possibles du système.

Dans notre cas, SysML, UML, etc …, cette description se décompose sur CETTE base là. C’est à dire que nous pourrions adopter d’autres critères supplémentaires ou complétement différents. Les normes nous « imposent » ceux-là.

Par exemple, selon le cycle d’abstraction de la méthode MERISE, nous avons les quatre critères de description d’un système suivants : Conceptuel - Organisationnel - Logique - Physique . Nous sommes donc ici sur une base génératrice d’ordre quatre !

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Connaissance du Système Educatif – CSE

Written By: Jean-Paul Cipria - sept• 30•14

Connaissance du Système Educatif – CSE

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Cahier d’agrégation n°7 – mercredi 19/02/2014.
Cahier d’agrégation n°7 – mercredi 12/03/2014.
Cahier d’agrégation n°8 – mercredi 09/04/2014.
Cahier de lycée n°1 – mardi 26 août 2014.

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Prise de Parole en Continu : PPC

Written By: Jean-Paul Cipria - sept• 23•14

Prise de Parole en Continu : PPC

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Dessin – Anamorphose – Perspective

Written By: Jean-Paul Cipria - sept• 20•14
Anamorphose d'EscalierArcachon - Villa Toledo

Anamorphose d’Escalier – Arcachon – Villa Toledo

Anamorphose : Dessin en perspective ou en trompe l’œil.

Voici une photo de l’escalier extérieur de la villa Toledo à Arcachon. Vous pouvez remarquer que la rampe extérieure semble venir vers nous. En fait les rampes intérieures et extérieures sont rigoureusement parallèles ! L’effet d’anamorphose sur la rampe extérieure est donnée par la courbe de l’extrados et la modification géométrique des éléments de décoration de la face avant.

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Travail en entreprise : Evaluation par compétences

Written By: Jean-Paul Cipria - sept• 13•14

Travail : Evaluation par compétences

Documentaire – Sans objectif pédagogique.

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Pédagogie – La Méthode Constructiviste

Written By: Jean-Paul Cipria - août• 31•14

Pédagogie – La Méthode Constructiviste

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Sciences et Techniques Industrielles et Développement Durable – STI2D

Written By: Jean-Paul Cipria - août• 30•14

Sciences et Techniques Industrielles et Développement Durable – STI2D

Documentaire – Sans objectif pédagogique.

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Architecture – Voûte de support en Trompe

Written By: Jean-Paul Cipria - août• 25•14
Saint Jean de Luz - Maison Louis XIV - Support voute en Trompe

Saint Jean de Luz – Maison Louis XIV – Support de voûte en Trompe

Admirez la belle tourelle à l’extérieur du bâtiment, comme suspendue en l’air. La technique des supports de voûte en trompe permet de répartir les efforts des poussées sur la maçonnerie inférieure.
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