FizziQ Web

Mode d'emploi complet - Laboratoire scientifique sur ordinateur

Acces : fizziqweb.web.app

1. Introduction

1.1 Qu'est-ce que FizziQ Web ?

FizziQ Web est une application web gratuite qui accompagne les eleves tout au long de leur demarche scientifique experimentale. De la capture des donnees jusqu'a la communication des resultats, FizziQ Web fournit tous les outils necessaires pour mener une seance d'experimentation complete sur ordinateur.

Aucune installation requise : ouvrez simplement fizziqweb.web.app dans Chrome, Edge, Firefox ou Safari.

1.2 Les trois piliers de FizziQ Web

FizziQ Web est organise autour de trois grandes fonctionnalites qui correspondent aux trois etapes de la demarche scientifique :

🔬

1. Experimenter

Capturer des donnees

📊

2. Analyser

Organiser et comprendre

📝

3. Partager

Communiquer ses resultats

Experimenter : capturer les donnees

FizziQ Web propose cinq sources de donnees, toutes compatibles entre elles :

Donnees unifiees : Quelle que soit la source (experience reelle, capteur ou simulation), les donnees sont au meme format et peuvent etre analysees avec les memes outils.

Analyser : organiser et comprendre les donnees

Toutes les donnees capturees arrivent dans le cahier d'experiences sous forme de fiches d'observation. L'eleve peut :

Partager : communiquer ses resultats

Une fois l'analyse terminee, l'eleve peut creer un rapport final qui synthetise sa recherche :

1.3 Fonctionnalites detaillees

🎵

Analyse audio

Oscillogramme, spectre, spectrogramme

🎬

Analyse video

Pointage, cinematique, trajectoires

📷

Chronophotographies

Import et analyse de mouvements

⚙️

Simulations

Pendule, ressort, ondes, gaz...

🔌

FizziQ Connect

Capteurs externes Bluetooth/USB

📊

Tableaux de donnees

Donnees, formules, graphiques

📝

Editeur de rapport

Rapports avec formules LaTeX

🐍

Python

Interpreteur integre

1.3 Compatibilite navigateur

NavigateurAudioVideoSimulationsBluetoothUSB
ChromeOuiOuiOuiOuiOui
EdgeOuiOuiOuiOuiOui
FirefoxOuiOuiOuiNonNon
SafariOuiOuiOuiNonNon
Recommandation : Utilisez Chrome ou Edge pour acceder a toutes les fonctionnalites, notamment la connexion Bluetooth avec FizziQ Connect.

1.4 Differences avec FizziQ mobile

FizziQ Web est complementaire a l'application mobile :

1.5 Confidentialite et gratuité

Donnees locales : Tous les fichiers sont stockes localement sur votre ordinateur. Aucun compte n'est requis. Les donnees des eleves restent privees et confidentielles. FizziQ Web est entierement gratuit.

2. Prise en main

2.1 Acceder a FizziQ Web

  1. Ouvrez votre navigateur Chrome ou Edge
  2. Allez sur fizziqweb.web.app
  3. Cliquez sur Experimenter pour acceder aux outils

2.2 Interface generale

Interface generale FizziQ Web
Interface de FizziQ Web avec menu lateral

L'interface de FizziQ Web est organisee autour d'un menu lateral gauche :

2.3 Premiere mesure : analyser un son

Voici comment realiser votre premiere analyse audio :

  1. Cliquez sur ExperimenterAnalyse audio
  2. Cliquez sur Source AudioBibliotheque de sons
  3. Selectionnez Diapason La 3 (440 Hz)
  4. Observez l'oscillogramme et le spectre de frequences
  5. Utilisez la molette ou les boutons Zoom pour voir les details
  6. Cliquez sur Ajouter au cahier pour exporter l'analyse
Conseil : Zoomez pour visualiser 10-20 oscillations completes pour une observation claire du signal periodique.

3. Analyse audio - Experimenter

Analyse audio FizziQ Web - oscillogramme et spectre
Analyse audio : oscillogramme et spectre de frequences

3.1 Sources audio

Vous pouvez analyser le son de plusieurs manieres :

Bibliotheque de sons

La bibliotheque integree propose de nombreux sons pedagogiques :

3.2 Modes d'analyse

ModeAffichageUtilisation
AmplitudeForme d'onde temporelle (oscillogramme)Observer la structure du son, mesurer la periode
Niveau sonore (dB)Intensite en decibelsMesurer le volume, comparer des sources
Frequence fondamentaleFrequence principale (Hz)Identifier une note, accorder un instrument
SpectreFrequences a un instantAnalyser les harmoniques, le timbre
SpectrogrammeEvolution temps-frequenceSons complexes, melodies, voix, effet Doppler

3.3 Lecture du spectrogramme

Le spectrogramme affiche l'evolution du spectre de frequences dans le temps. C'est un outil puissant pour analyser des sons complexes.

Code couleur :

Exemples d'utilisation du spectrogramme

3.4 Outils de mesure

3.5 Export des donnees audio

Selon le mode d'analyse, vous pouvez exporter :

4. Analyse video - Experimenter

FizziQ Web integre un module complet d'analyse video cinematique, permettant d'etudier le mouvement d'objets a partir de videos.

Analyse video cinematique FizziQ Web
Pointage video et analyse cinematique

4.1 Import de videos

Formats supportes : MP4, WebM, MOV, AVI et la plupart des formats video courants.

  1. Cliquez sur ExperimenterAnalyse video
  2. Cliquez sur Charger une video
  3. Selectionnez votre fichier video
  4. La video s'affiche dans l'interface de pointage

4.2 Calibration de l'echelle

Avant de pointer, vous devez calibrer l'echelle pour convertir les pixels en metres :

  1. Cliquez sur Calibrer l'echelle
  2. Cliquez sur les deux extremites d'un objet de reference (regle, metre...)
  3. Entrez la longueur reelle de l'objet
  4. L'echelle est definie pour toute l'analyse
Conseil : Utilisez un objet de reference bien visible et perpendiculaire a la camera pour une calibration precise.

4.3 Pointage des positions

Le pointage consiste a relever la position d'un objet image par image :

  1. Selectionnez le point a suivre (centre de l'objet)
  2. Cliquez sur l'objet dans la premiere image
  3. Avancez a l'image suivante (bouton ou fleche)
  4. Cliquez sur la nouvelle position de l'objet
  5. Repetez jusqu'a la fin du mouvement

4.4 Grandeurs calculees automatiquement

A partir des positions pointees, FizziQ Web calcule automatiquement :

GrandeurSymboleDescription
Position xx(t)Position horizontale en fonction du temps
Position yy(t)Position verticale en fonction du temps
Vitesse vxvx(t)Composante horizontale de la vitesse
Vitesse vyvy(t)Composante verticale de la vitesse
Vitessev(t)Norme de la vitesse
Acceleration axax(t)Composante horizontale de l'acceleration
Acceleration ayay(t)Composante verticale de l'acceleration
Accelerationa(t)Norme de l'acceleration
Angleθ(t)Angle de rotation (pour les mouvements de rotation)
Energie cinetiqueEc(t)½mv² (si la masse est definie)
Energie potentielleEp(t)mgh (si la masse est definie)

4.5 Methodes de calcul

FizziQ Web propose plusieurs methodes pour calculer les derivees (vitesse, acceleration) :

4.6 Exemples d'experiences video

Conseils pour de bonnes videos :
  • Camera fixe sur trepied
  • Fond uniforme contrastant avec l'objet
  • Bon eclairage
  • Objet de reference visible pour la calibration
  • Frequence d'image elevee (60 fps ou plus pour les mouvements rapides)

5. Chronophotographies - Experimenter

Une chronophotographie est une image montrant les positions successives d'un objet en mouvement, superposees sur une seule image. FizziQ Web permet d'analyser ces images et aussi de les creer a partir de videos.

5.1 Import d'une chronophotographie

  1. Cliquez sur ExperimenterChronophotographies
  2. Cliquez sur Charger une image
  3. Selectionnez votre fichier image (PNG, JPG...)
  4. Calibrez l'echelle comme pour la video
  5. Pointez les positions successives de l'objet

5.2 Creer une chronophotographie a partir d'une video

FizziQ Web peut convertir une video en chronophotographie :

  1. Allez dans OutilsConvertisseur video → chronophotographie
  2. Chargez votre video
  3. Selectionnez l'intervalle de temps entre les images
  4. Choisissez le nombre d'images a superposer
  5. Exportez l'image resultante

5.3 Analyse cinematique

L'analyse d'une chronophotographie donne les memes grandeurs que l'analyse video :

Avantage des chronophotographies : Elles permettent de visualiser instantanement le mouvement complet et d'identifier facilement les zones d'acceleration ou de ralentissement.

5.4 Exemples de chronophotographies

6. Simulations de physique - Experimenter

FizziQ Web propose huit simulations interactives qui generent des donnees exploitables dans le cahier d'experiences. Chaque simulation permet de placer des capteurs virtuels et d'enregistrer les mesures en temps reel.

6.1 Simulation du pendule

Objectif : Etudier le mouvement oscillatoire d'un pendule simple.

Parametres

ParametrePlagePar defaut
Longueur du pendule0.2 - 5.0 m2.0 m
Angle initial5° - 85°30°

Grandeurs mesurables

Utilisation

  1. Reglez la longueur et l'angle initial
  2. Placez les capteurs virtuels souhaites
  3. Cliquez sur REC puis START pour enregistrer
  4. Cliquez sur STOP pour arreter
  5. Les donnees sont automatiquement ajoutees au cahier
Activite suggeree : Verifiez la formule de la periode T = 2π√(L/g) en mesurant la periode pour differentes longueurs.

6.2 Simulation oscillateur a ressort

Objectif : Etudier les oscillations d'un systeme masse-ressort.

Parametres

ParametrePlagePar defaut
Raideur du ressort (k)1 - 100 N/m20 N/m
Masse0.1 - 5.0 kg0.5 kg
Amplitude initiale0.05 - 1.0 m0.3 m
Amortissement0 - 2.0 N.s/m0

Grandeurs mesurables

Activite suggeree : Decouvrez la relation T = 2π√(m/k) en faisant varier la masse et la raideur.

6.3 Simulation balistique

Objectif : Etudier la trajectoire d'un projectile.

Parametres

ParametrePlagePar defaut
Vitesse initiale (v₀)10 - 100 m/s50 m/s
Angle de tir (α)15° - 85°45°
Masse du projectile0.1 - 10 kg1 kg
Resistance de l'airActivableDesactivee

Equations (sans frottements)

Avec resistance de l'air

Activez la trainee pour observer :

Activite suggeree : Determinez l'angle optimal pour une portee maximale, avec et sans resistance de l'air.

6.4 Simulation circuit electrique

Objectif : Construire et analyser des circuits electriques.

Composants disponibles

Construction d'un circuit

  1. Cliquez sur un composant dans la barre d'outils
  2. Deplacez-le dans la zone de travail
  3. Connectez les bornes en les faisant glisser
  4. Le circuit fonctionne des qu'il est ferme
Loi d'Ohm : Verifiez que U = R × I en mesurant tension et intensite avec differentes resistances.

6.5 Simulation plan incline

Objectif : Etudier le mouvement rectiligne uniformement accelere.

Parametres

ParametrePlagePar defaut
Angle d'inclinaison5° - 90°30°
Distance a parcourir1 - 10 m10 m
Coefficient de frottement0 - 10

Physique

6.6 Simulation ondes sur un lac

Objectif : Etudier la propagation des ondes a la surface de l'eau.

Simulation ondes sur un lac - FizziQ Web
Simulation des ondes avec source et flotteurs

Parametres

ParametrePlagePar defaut
Frequence0.1 - 5 Hz1 Hz
Amplitude1 - 100 cm100 cm
Vitesse de propagation0.5 - 5 m/s2 m/s

Fonctionnalites

Phenomenes observables

6.7 Simulation gaz ideal

Objectif : Etudier les lois des gaz parfaits.

Parametres

ParametreDescription
VolumeVolume du recipient (modifiable par piston)
TemperatureTemperature du gaz
Nombre de particulesQuantite de matiere

Lois verifiables

6.8 Simulation centrifuge

Objectif : Etudier le mouvement circulaire et les forces centrifuges.

Grandeurs mesurables

Activite suggeree : Etudiez la relation entre la vitesse de rotation et l'acceleration ressentie.

7. Capteurs externes - Experimenter

FizziQ Web permet de connecter des capteurs externes pour realiser des mesures physiques reelles. Deux possibilites s'offrent a vous :

📦

FizziQ Connect

Boitier plug-and-play, connexion instantanee

🔧

Microcontrôleur

Arduino, micro:bit, ESP32... (voir Annexe)

FizziQ Connect est la solution la plus simple : branchez les capteurs, connectez le boitier, et les mesures s'affichent instantanement. Aucune programmation requise.

Pour les microcontrôleurs (Arduino, micro:bit, ESP32...), consultez l'Annexe : Connexion de microcontrôleurs qui detaille le format de donnees et les exemples de code.

7.1 FizziQ Connect : presentation

FizziQ Connect est un boitier d'acquisition de donnees (ExAO) permettant de connecter des capteurs externes a FizziQ Web. Base sur le microcontroleur ESP32, il utilise des capteurs standards Grove.

7.2 Capteurs compatibles

TypeCapteurs
TemperatureSonde de temperature, thermocouple
PressionCapteur de pression atmospherique, manometre
LumiereLuxmetre, capteur UV
Qualite de l'airCapteur CO2, capteur de particules
DistanceCapteur ultrason, capteur infrarouge
ElectriciteSonde de tension, sonde d'intensite
AnalogiqueTout capteur analogique (y compris ceux fabriques par les eleves)

7.3 Connexion Bluetooth

Avantages : sans fil, mobilite, mesures de terrain.

Navigateur requis : Chrome 79+ ou Edge 79+ uniquement. Firefox et Safari ne supportent pas le Bluetooth Web.

Etapes de connexion

  1. Allumez FizziQ Connect et verifiez que le Bluetooth est active
  2. Ouvrez FizziQ Web dans Chrome ou Edge
  3. Cliquez sur ExperimenterCapteurs externes
  4. Cliquez sur Bluetooth
  5. Selectionnez votre boitier dans la liste
  6. Cliquez sur Associer
  7. Les capteurs detectes s'affichent automatiquement

7.4 Connexion USB

Avantages : connexion stable, mesures longue duree, pas de batterie.

Important : Fermez toutes les applications utilisant le port serie (Arduino IDE, PlatformIO, Putty...) avant de connecter.

Etapes de connexion

  1. Allumez FizziQ Connect
  2. Connectez-le a l'ordinateur avec un cable USB-C de donnees
  3. Ouvrez FizziQ Web
  4. Cliquez sur ExperimenterCapteurs externes
  5. Cliquez sur USB Serial
  6. Selectionnez le port correspondant
  7. Cliquez sur Connecter

7.5 Enregistrement des mesures

  1. Une fois connecte, selectionnez les capteurs a utiliser
  2. Cliquez sur REC pour commencer l'enregistrement
  3. Les donnees s'affichent en temps reel
  4. Cliquez sur STOP pour arreter
  5. Les donnees sont ajoutees au cahier d'experiences
Experience de photosynthese avec FizziQ Connect
Exemple d'experience : mesure de la photosynthese avec capteur CO2

7.6 Depannage connexion

ProblemeSolution
Fenetre Bluetooth ne s'ouvre pasUtilisez Chrome ou Edge, verifiez HTTPS
FizziQ Connect n'apparait pasVerifiez qu'il est allume et a portee (~10m)
Connexion echoueRedemarrez le boitier, rechargez la page
Pas de donnees apres connexionVerifiez que les capteurs sont branches
Port USB non detecteFermez Arduino IDE et autres apps serie
Cable USB ne fonctionne pasUtilisez un cable de donnees, pas juste de charge
Bonnes pratiques :
  • Chargez le boitier avant la seance
  • Testez la connexion avant l'arrivee des eleves
  • Utilisez un cable USB de qualite (cable de donnees)
  • Verifiez la reconnaissance automatique des capteurs

8. Cahier d'experiences - Analyser

8.1 Presentation

Le cahier d'experiences est l'espace central ou vous organisez vos donnees, graphiques et observations. Toutes les mesures (audio, video, simulations, capteurs) y sont automatiquement ajoutees.

Cahier d'experiences FizziQ Web
Cahier d'experiences avec observations et graphiques

8.2 Structure du cahier

Le cahier est organise en observations numerotees :

8.3 Types de contenus

8.4 Manipulation des donnees

8.5 Graphiques

Les graphiques sont generes automatiquement a partir des donnees :

Options de graphiques

8.6 Modelisation et ajustement de courbes

FizziQ Web permet d'ajuster des modeles mathematiques aux donnees :

ModeleEquationUtilisation
Lineairey = ax + bMouvement uniforme, loi d'Ohm
Quadratiquey = ax² + bx + cChute libre, projectile
Exponentiely = a·ebxDecroissance radioactive, RC
Sinusoidaly = A·sin(ωt + φ)Oscillations, ondes
Puissancey = a·xnLois de puissance
Conseil : L'equation ajustee s'affiche avec ses parametres, permettant de verifier les lois physiques.

9. Tableaux et graphiques - Analyser

Les donnees capturees sont representees sous forme de tableaux. Chaque tableau contient des colonnes appelees grandeurs (temps, distance, vitesse...) et permet de consulter, modifier ou enrichir les donnees experimentales.

Possibilites : Consulter les donnees, ajouter ou supprimer des lignes, creer des colonnes calculees (formules), definir les unites, generer des graphiques avec interpolation, exporter en CSV ou vers Python.

9.1 Acces aux tableaux

Tableau dans le cahier d'experiences :

Chaque fois que vous capturez des donnees (analyse audio, video, simulation, capteur externe...), un tableau est automatiquement cree dans le cahier d'experiences. Vous pouvez l'ouvrir pour consulter et modifier les donnees.

Creer un tableau vierge :

  1. Ouvrez votre cahier d'experiences
  2. Cliquez sur +Tableau de donnees
  3. Saisissez vos donnees manuellement

9.2 Les grandeurs (colonnes)

Chaque colonne represente une grandeur avec :

Creer une grandeur : Cliquez sur + nouvelle grandeur a droite des colonnes.

9.3 Saisie des donnees

Formats acceptes :

Navigation : Tab (droite), Shift+Tab (gauche), Entree (valider et descendre), Echap (annuler).

9.4 Les formules

Toutes les formules commencent par = et utilisent les noms de colonnes comme variables.

Operateurs

OperateurExemple
+ - * /=Distance/Temps
^ (puissance)=v^2
Multiplication implicite=0.5mv² equivaut a =0.5*m*v^2

Fonctions mathematiques

FonctionDescriptionExemple
sin(x), cos(x), tan(x)Trigonometrie (radians)=sin(angle)
asin(x), acos(x), atan(x)Fonctions inverses=atan(pente)
sqrt(x)Racine carree=sqrt(distance)
ln(x), log(x)Logarithmes naturel et base 10=ln(concentration)
exp(x)Exponentielle e^x=exp(-t/tau)
abs(x)Valeur absolue=abs(delta)

Constantes : pi (3.14159...), e (2.71828...)

Fonctions statistiques

FonctionDescription
somme(colonne) ou sum(colonne)Somme de toute la colonne
moyenne(colonne) ou average(colonne)Moyenne de la colonne
ecartype(colonne) ou stdev(colonne)Ecart-type de la colonne

Fonctions de derivation

FonctionDescriptionExemple
diff(y, x)Derivee premiere dy/dx=diff(position, temps) → vitesse
diff2(y, x)Derivee seconde d²y/dx²=diff2(position, temps) → acceleration

Note : premiere et derniere ligne affichent #N/A (pas assez de points).

Reference a d'autres lignes

FonctionDescription
prec(colonne) ou prev(colonne)Valeur de la ligne precedente
suiv(colonne) ou next(colonne)Valeur de la ligne suivante

Exemple : =position - prec(position) calcule la difference entre deux mesures.

9.5 Les graphiques

Cliquez sur l'icone graphique dans la barre d'outils pour basculer entre tableau et graphique.

Configuration (3 onglets)

Onglet Donnees :

Onglet Affichage :

Type de marqueursDescription
Cercles seulsPoints sans lignes (defaut)
Cercles + lignesPoints relies
Lignes seulesCourbe continue
InterpolationEquationUtilisation
Lineairey = ax + bLoi lineaire, proportionnalite
Polynomiale degre 2y = ax² + bx + cChute libre, parabole
Polynomiale degre 3y = ax³ + bx² + cx + dCourbes complexes
Exponentielley = a × e^(bx)Decroissance radioactive, RC
Puissancey = a × x^bLoi de puissance

Onglet Echelles : Ajustement automatique ou echelles manuelles (Min/Max).

9.6 Integration avec Python

Definissez des fonctions dans l'interpreteur Python et utilisez-les dans les tableaux :

# Dans Python
def energie_cinetique(m, v):
    return 0.5 * m * v * v

# Dans le tableau (formule de colonne)
=energie_cinetique(masse, vitesse)

9.7 Import/Export

9.8 Messages d'erreur

MessageSignification
#N/AValeur non disponible (normal pour diff() en bord)
#ERR:COLColonne non trouvee (verifiez l'orthographe)
#ERR:POINTSPas assez de points pour diff()
#ERR:VALEURCellule ne contient pas un nombre

9.9 Raccourcis clavier

RaccourciAction
Tab / Shift+TabCellule suivante / precedente
EntreeValider et descendre
Ctrl+Z / Ctrl+YAnnuler / Retablir (50 actions)
Ctrl+C / Ctrl+VCopier / Coller
SupprEffacer le contenu

10. Rapport final - Partager

Le rapport final est le troisieme pilier de FizziQ Web : Partager. Apres avoir capture des donnees (Experimenter) et les avoir organisees et comprises (Analyser), l'eleve peut maintenant communiquer ses resultats en creant un document scientifique complet.

L'aboutissement de la demarche scientifique : Le rapport final permet a l'eleve de synthetiser sa recherche en integrant tous les elements de son cahier d'experiences : tableaux de donnees, graphiques, photos du dispositif, texte explicatif et formules mathematiques.

L'editeur de rapport de FizziQ Web est concu pour etre simple et efficace. L'eleve peut :

La creation d'un rapport se fait en deux etapes :

  1. Enrichir le cahier d'experiences : ajouter du texte, des photos, organiser les fiches
  2. Creer le rapport final : mettre en forme avec l'editeur de texte, puis exporter
Rapport final FizziQ Web avec formules LaTeX
Rapport final avec graphique, image et formule mathematique

10.1 Enrichir le cahier d'experiences

Avant de creer le rapport final, enrichissez votre cahier d'experiences avec du texte explicatif et des photos.

Ajouter du texte a une fiche

  1. Ouvrez la fiche concernee dans le cahier d'experiences
  2. Cliquez sur Editer en haut a droite de la fiche
  3. Redigez votre texte dans la zone de texte
  4. Cliquez sur Valider pour sauvegarder
Conseil : Utilisez le texte pour decrire le protocole, expliquer les observations ou noter des remarques importantes.

Ajouter des photos

  1. Depuis le cahier d'experiences, cliquez sur + Ajouter une observation
  2. Selectionnez Photo
  3. Choisissez une image depuis votre ordinateur ou prenez une photo avec la webcam
  4. Ajoutez eventuellement un texte descriptif

Modifier le titre d'une fiche

  1. Cliquez sur le titre de la fiche
  2. Modifiez le texte
  3. Appuyez sur Entree pour valider

Organiser les fiches

Les fiches apparaissent dans le rapport dans l'ordre ou elles sont disposees dans le cahier :

10.2 Acceder a l'editeur de rapport

  1. Depuis le cahier d'experiences, cliquez sur Editer le rapport
  2. Ou allez dans PartagerRapport final

10.3 Interface de l'editeur

L'editeur de rapport se compose de trois zones :

Barre laterale : les 3 boutons d'insertion

BoutonFonctionDescription
Texte Ajouter une zone de texte Insere un bloc de texte vide que vous pouvez editer librement
Image Inserer une image Ouvre un selecteur pour choisir une image depuis votre ordinateur
Observations Integrer depuis le cahier Affiche la liste des fiches du cahier d'experiences. Cliquez sur une fiche pour l'inserer dans le rapport.
Integration automatique : Lorsque vous inserez une observation, le tableau, le graphique et le texte associes sont automatiquement inclus dans le rapport.

10.4 Mettre en forme le texte

Selectionnez du texte pour faire apparaitre la barre d'outils contextuelle :

10.5 Inserer des formules mathematiques

FizziQ Web supporte la syntaxe LaTeX pour les formules scientifiques. Deux methodes d'insertion :

Methode 1 : Bouton Σ (recommande)

  1. Placez le curseur a l'endroit souhaite
  2. Cliquez sur le bouton Σ dans la barre d'outils
  3. Saisissez votre formule en syntaxe LaTeX
  4. Cliquez sur Inserer

Methode 2 : Syntaxe directe avec $...$

Tapez directement dans le texte :

Exemples de formules LaTeX

Code LaTeXResultatUtilisation
E = \frac{1}{2}mv^2E = ½mv²Energie cinetique
T = 2\pi\sqrt{\frac{L}{g}}T = 2π√(L/g)Periode du pendule
\Delta t = t_2 - t_1Δt = t₂ - t₁Intervalle de temps
a = \frac{dv}{dt}a = dv/dtAcceleration
F = maF = ma2eme loi de Newton
v = \sqrt{v_x^2 + v_y^2}v = √(vx² + vy²)Norme de la vitesse
\lambda = \frac{c}{f}λ = c/fLongueur d'onde
Astuce LaTeX : Utilisez \frac{a}{b} pour les fractions, \sqrt{x} pour les racines carrees, x^2 pour les exposants et x_i pour les indices.

10.6 Inserer des images

  1. Cliquez sur le bouton Image dans la barre laterale
  2. Selectionnez une image depuis votre ordinateur
  3. L'image est inseree a la position du curseur
  4. Redimensionnez-la en tirant sur les coins si necessaire

Types d'images utiles :

10.7 Integrer les observations du cahier

  1. Cliquez sur le bouton Observations dans la barre laterale
  2. La liste de toutes vos fiches du cahier s'affiche
  3. Cliquez sur la fiche souhaitee pour l'inserer
  4. Le tableau, le graphique et le texte sont automatiquement ajoutes
Lien dynamique : Si vous modifiez une fiche dans le cahier d'experiences, les changements seront refletes dans le rapport (tant que vous n'avez pas finalise).

10.8 Structure d'un rapport scientifique

Un rapport scientifique de qualite comprend generalement :

SectionContenu
TitreNom de l'experience, date, auteur(s)
ObjectifCe qu'on cherche a demontrer ou mesurer
ProtocoleDescription du dispositif et de la methode (avec photo/schema)
MesuresTableaux de donnees brutes (depuis le cahier)
GraphiquesRepresentation visuelle des resultats
AnalyseInterpretation, calculs, ajustement de courbes, formules
IncertitudesDiscussion des sources d'erreur
ConclusionValidation ou non de l'hypothese, reponse a la problematique

10.9 Finaliser le rapport

Avant d'exporter, vous devez finaliser votre rapport :

  1. Verifiez que tous les elements sont bien places
  2. Relisez le texte pour corriger les erreurs
  3. Cliquez sur le bouton Finaliser
Attention : Une fois finalise, le rapport ne peut plus etre modifie. Vous pouvez toutefois le "definaliser" pour apporter des corrections si necessaire.

10.10 Exporter le rapport

Une fois finalise, plusieurs formats d'export sont disponibles :

Export PDF (recommande)

  1. Cliquez sur Exporter en PDF
  2. Le fichier PDF est genere et telecharge
  3. Ideal pour l'impression et le partage par email

Export Word (.docx)

  1. Cliquez sur Exporter en Word
  2. Un fichier .docx est genere
  3. Vous pouvez l'ouvrir et le modifier dans Microsoft Word, Google Docs ou LibreOffice

Fichier FizziQ (.fiz)

Le fichier .fiz contient l'integralite de votre travail :

  1. Allez dans PartagerExporter le fichier
  2. Un fichier .fiz est telecharge
  3. Ce fichier peut etre reimporte dans FizziQ Web pour continuer le travail
Conseil : Conservez toujours une copie du fichier .fiz comme sauvegarde de votre travail.

10.11 Questions frequentes sur le rapport

Puis-je modifier le rapport apres l'avoir finalise ?

Oui, cliquez sur Definaliser pour revenir en mode edition. Vous devrez refinaliser avant de pouvoir exporter a nouveau.

Comment changer l'ordre des elements dans le rapport ?

Cliquez sur un element et faites-le glisser a la position souhaitee. Vous pouvez egalement reorganiser les fiches dans le cahier d'experiences avant de les inserer.

Ma formule LaTeX ne s'affiche pas correctement

Verifiez la syntaxe LaTeX. Les erreurs courantes sont : accolades manquantes, backslash oublie devant les commandes (\frac, \sqrt...), ou espaces en trop.

L'export PDF est-il de bonne qualite pour l'impression ?

Oui, le PDF genere est en haute resolution, adapte a l'impression papier.

Puis-je inserer plusieurs graphiques de la meme fiche ?

Lorsque vous inserez une observation, tous les graphiques associes sont automatiquement inclus. Pour n'en inserer qu'un seul, dupliquez la fiche dans le cahier et supprimez les graphiques non desires.

Comment ajouter une legende sous une image ?

Inserez une zone de texte juste sous l'image, reduisez la taille de police et centrez le texte pour creer une legende.

Le rapport conserve-t-il les couleurs a l'export ?

Oui, les couleurs des graphiques, du texte et des images sont preservees dans les exports PDF et Word.

11. Export des donnees - Partager

FizziQ Web permet d'exporter les donnees a trois niveaux :

11.1 Export d'une observation (carte du cahier)

Depuis le cahier d'experiences, vous pouvez exporter chaque carte d'observation individuellement :

  1. Ouvrez la carte d'observation dans le cahier
  2. Cliquez sur le bouton Exporter
  3. Choisissez le format d'export

Formats disponibles pour une observation

FormatDescriptionUsage
CSV Fichier tableur (.csv) Ouvrir les donnees dans Excel, Google Sheets, LibreOffice
Python Script Python (.py) Analyse avancee avec numpy, matplotlib
Image Image PNG Sauvegarder un graphique ou un tableau
QR Code Code QR contenant les donnees Transferer les donnees vers FizziQ sur smartphone
Echange avec FizziQ mobile : Le QR Code permet d'echanger des donnees entre FizziQ Web et l'application FizziQ sur smartphone. Scannez le QR Code avec FizziQ mobile pour recuperer les donnees de l'observation.

Export Python

L'export Python genere un script contenant :

11.2 Export du cahier d'experiences complet

Pour exporter l'ensemble du cahier d'experiences :

  1. Remontez tout en haut du cahier d'experiences
  2. Cliquez sur le bouton Exporter
  3. Choisissez le format d'export

Formats disponibles pour le cahier complet

FormatDescriptionUsage
PDF Document PDF avec toutes les observations Impression, archivage. Options de mise en page (nombre de colonnes...)
Fichier FizziQ Fichier .fizziq Sauvegarde complete, reimportation ulterieure dans FizziQ Web
Sauvegarde : Le fichier .fizziq contient l'integralite de votre travail (observations, tableaux, graphiques, textes). Conservez-le pour pouvoir reprendre votre travail plus tard ou le partager avec un collegue.

11.3 Export du rapport final

Pour partager l'ensemble de votre travail experimental, utilisez le rapport final :

  1. Creez votre rapport en integrant les observations du cahier
  2. Cliquez sur Finaliser
  3. Choisissez le format d'export

Formats disponibles pour le rapport

FormatDescriptionUsage
PDF Document PDF Impression, envoi par email, archivage
Word Document Word (.docx) Modification dans Microsoft Word, Google Docs, LibreOffice

11.4 Resume des exports

NiveauAccesFormats
Une observation Bouton Exporter sur une carte CSV, Python, Image, QR Code
Cahier complet Bouton Exporter en haut du cahier PDF, Fichier FizziQ
Rapport final Finaliser puis Exporter PDF, Word

11.5 Confidentialite

Donnees locales : Tous les fichiers sont stockes localement sur votre ordinateur. Aucun compte n'est requis. Les donnees des eleves restent privees et confidentielles.

12. Outils supplementaires

12.1 Calculatrice scientifique

Une calculatrice complete pour les calculs rapides :

12.2 Synthetiseur de sons

Generez des sons de frequences precises :

Utilisations pedagogiques

12.3 Synthetiseur de couleurs (RGB)

Melangez les couleurs primaires de la lumiere :

Utilisations pedagogiques

12.4 Convertisseur video → chronophotographie

Transformez une video en image chronophotographique :

  1. Chargez une video
  2. Definissez l'intervalle entre les images
  3. Choisissez le nombre d'images a superposer
  4. Ajustez la transparence
  5. Exportez l'image resultante

12.5 Interpreteur Python

Un environnement Python integre pour les analyses avancees :

Exemple de script

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

# Donnees du cahier
t = np.array([0, 0.1, 0.2, 0.3, 0.4])
y = np.array([0, 0.05, 0.20, 0.44, 0.78])

# Ajustement quadratique
coeffs = np.polyfit(t, y, 2)
print(f"Acceleration: {2*coeffs[0]:.2f} m/s²")

# Graphique
plt.plot(t, y, 'o', label='Mesures')
t_fit = np.linspace(0, 0.4, 100)
y_fit = np.polyval(coeffs, t_fit)
plt.plot(t_fit, y_fit, '-', label='Ajustement')
plt.xlabel('Temps (s)')
plt.ylabel('Position (m)')
plt.legend()
plt.show()

12.6 Partage d'ecran

Projetez FizziQ Web pour toute la classe :

13. Reglages

Les reglages permettent de configurer et personnaliser FizziQ Web selon vos besoins : langue, outils accessibles, parametres avances et partage de configuration.

13.1 Acceder aux reglages

Dans la barre laterale gauche, cliquez sur Reglages. La page d'accueil des reglages presente trois sections :

SectionDescription
LangueChoisir la langue de l'interface
PersonnalisationConfigurer les outils accessibles (mode restreint)
ParametresAjuster les parametres avances

13.2 Changer la langue

FizziQ Web est disponible en 21 langues : francais, anglais, espagnol, portugais, allemand, italien, neerlandais, suedois, norvegien, danois, finnois, hongrois, estonien, polonais, roumain, ukrainien, russe, turc, arabe, malgache.

  1. Dans les reglages, cliquez sur Langue
  2. Selectionnez la langue souhaitee dans la liste
  3. L'interface se met a jour automatiquement
Langue du systeme : Par defaut, FizziQ Web utilise la langue de votre navigateur. Pour revenir a ce comportement automatique, selectionnez "Langue du systeme".

13.3 Personnalisation (Mode restreint)

Le mode restreint permet aux enseignants de simplifier l'interface pour leurs eleves en n'affichant que les outils necessaires a une activite.

Deux modes d'affichage

ModeDescription
Tout afficherTous les outils sont accessibles (mode par defaut)
Mode personnaliseSeuls les outils selectionnes sont visibles

Activer le mode personnalise

  1. Dans les reglages, cliquez sur Personnalisation
  2. Cliquez sur Mode personnalise
  3. Cochez les outils a rendre accessibles
  4. Decochez les outils a masquer

Outils disponibles

General : Cahier d'experiences, Mes cahiers, Rapport final

Experimenter : Analyse Audio, Analyse Video, Chronophotographie, Capteurs Externes, Saisie de donnees

Simulations : Ondes sur un lac, Balistique, Centrifugeuse, Pendule, Plan incline, Ressort, Circuit electrique, Gaz parfait, Optique, Trois corps

Outils : Editeur de texte, Tableur, Python, Calculatrice, Synthetiseur de sons, Synthetiseur de couleur, Video chronophotographie

Exemple - TP sur la chute libre : Activez uniquement Cahier d'experiences, Analyse Video, Tableur et Rapport final. Les eleves ne voient que ces 4 outils et ne sont pas distraits par les autres fonctionnalites.

13.4 Partager une configuration

Les enseignants peuvent generer un lien pour que leurs eleves accedent directement a une configuration personnalisee.

  1. Configurez le Mode personnalise avec les outils souhaites
  2. Cliquez sur Generer un lien
  3. Copiez le lien avec le bouton Copier
  4. Partagez le lien avec vos eleves (email, ENT, QR code...)

Quand un eleve ouvre le lien, FizziQ Web se charge automatiquement avec la configuration personnalisee.

Astuce QR Code : Generez le lien, utilisez un generateur de QR code en ligne, puis projetez ou imprimez le QR code pour vos eleves.

13.5 Parametres avances

Dans les reglages, cliquez sur Parametres pour acceder aux options avancees.

Ajustement cinematique (quadratique)

Vitesse de connexion USB (Baud Rate)

Configure la vitesse de communication avec les capteurs externes USB (FizziQ Connect, Arduino).

Baud RateDescription
9600Tres lent, tres stable
57600Assez rapide
115200Rapide (recommande, valeur par defaut)
230400 - 921600Tres rapide a maximum

En cas de problemes : Donnees corrompues → reduisez le Baud Rate. Donnees trop lentes → augmentez le Baud Rate.

13.6 Configuration de l'assistant IA

FizziQ Web integre un assistant IA pour aider les utilisateurs. Dans les reglages, depliez la section Chat AI pour configurer :

ModeleDescription
OpenAI GPT-5 miniRapide, concis, efficace
Mistral AI SmallModele europeen, detaille et complet

13.7 Sauvegarde des reglages

Stockage local : Les reglages sont stockes dans votre navigateur (localStorage). Ils persistent entre les sessions sur le meme appareil. Pour reinitialiser, effacez les donnees du site dans les parametres de votre navigateur.

13.8 Configurations types pour les enseignants

Type de TPOutils recommandes
MecaniqueAnalyse Video + Tableur + Rapport final
AcoustiqueAnalyse Audio + Tableur + Rapport final
Capteurs externesCapteurs Externes + Tableur + Rapport final
SimulationUne simulation + Tableur + Rapport final

14. Depannage

14.1 Problemes frequents

ProblemeSolution
Le microphone ne fonctionne pasAutorisez l'acces au micro dans les parametres du navigateur (cadenas dans la barre d'adresse)
La camera ne fonctionne pasAutorisez l'acces a la camera, fermez les autres applications l'utilisant
Bluetooth non disponibleUtilisez Chrome ou Edge, verifiez que le Bluetooth est active sur l'ordinateur
Les simulations sont lentesFermez les autres onglets, verifiez les performances de l'ordinateur
Export PDF videVerifiez que le cahier contient des donnees, utilisez l'editeur de documents
FizziQ Connect non detecte en USBUtilisez un cable USB de donnees, fermez Arduino IDE
Video ne charge pasVerifiez le format (MP4, WebM recommandes), taille du fichier
Formules LaTeX ne s'affichent pasVerifiez la syntaxe, utilisez les exemples fournis

14.2 Navigateurs recommandes

Pour une experience optimale :

14.3 Chromebook

FizziQ Web fonctionne parfaitement sur Chromebook :

14.4 Performances

Si l'application est lente :

14.5 Support

Pour toute question : contact@fizziq.org

Documentation complete : fizziq.org/post/documentation-fizziq-web

Annexe : Connexion de microcontrôleurs

Cette annexe detaille comment programmer un microcontrôleur (Arduino, ESP32, micro:bit...) pour transmettre des mesures de capteurs a FizziQ Web via USB. Le microcontrôleur envoie des lignes de texte dans un format specifique que FizziQ Web reconnait automatiquement.

Principe : FizziQ Web ne lit pas directement le capteur. Il lit les lignes de texte envoyees par le microcontrôleur via le port USB serie. Votre programme doit lire la valeur du capteur, la convertir dans une unite utile, et envoyer une ligne au bon format.

A.1 Materiel compatible

Tout microcontrôleur avec port USB ou port serie USB :

A.2 Format USB attendu par FizziQ Web

Chaque ligne de donnees doit respecter ce format :

FZ[CANAL]:[LEGENDE]:[VALEUR]

Exemples de messages

FZ0:tem:25.3
FZ0:hum:65.2
FZ1:pre:1013.25
FZ2:lum:450

Structure d'un message

ElementDescriptionExemple
FZPrefixe obligatoireFZ
[CANAL]Numero de canal (0 a 5)0, 1, 2...
[LEGENDE]Abreviation du type de capteurtem, hum, lum...
[VALEUR]Valeur numerique mesuree25.3

A.3 Legendes de capteurs reconnues

FizziQ Web reconnait ces abreviations standardisees (non sensible aux majuscules) :

LegendeGrandeurUnite
temTemperature°C
prePression atmospheriquehPa
humHumidite relative%
lumLuminositelux
accAccelerationm/s²
disDistancemm
sonTemperature sonde°C
co2Dioxyde de carboneppm
o2Oxygene%
phpH-
uvIndice UVUV
tvoCOV totauxppb
infTemperature infrarouge°C
weiMassekg
tenTension electriqueV
intIntensite electriqueA
magChamp magnetiquemT
pouPoulsbpm
rotRotationrpm
nivNiveau sonoredB
pm2Particules PM2.5µg/m³
cvConductivitemS/cm
watPuissanceW
anSignal analogique-
extMesure personnalisee-

A.4 Utiliser plusieurs canaux

FizziQ Web gere 6 canaux (0 a 5) pour distinguer plusieurs capteurs du meme type :

FZ0:tem:25.3    // Capteur temperature 1
FZ1:tem:22.1    // Capteur temperature 2
FZ2:tem:28.5    // Capteur temperature 3

A.5 Configuration du port serie

Pour une connexion USB stable :

Important : Fermez le moniteur serie de l'Arduino IDE et toute autre application utilisant le port serie avant de connecter FizziQ Web.

A.6 Programmer un Arduino

Premier test avec valeur fixe

void setup() {
  Serial.begin(115200);
}

void loop() {
  Serial.println("FZ0:tem:25.3");
  delay(1000);
}

Exemple avec capteur reel (DHT22)

#include <DHT.h>

#define DHTPIN 2
#define DHTTYPE DHT22

DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE);

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  dht.begin();
}

void loop() {
  float temp = dht.readTemperature();
  float hum = dht.readHumidity();

  if (!isnan(temp)) {
    Serial.print("FZ0:tem:");
    Serial.println(temp, 2);
  }
  delay(100);

  if (!isnan(hum)) {
    Serial.print("FZ0:hum:");
    Serial.println(hum, 1);
  }
  delay(400);
}

Exemple avec plusieurs capteurs

#define TEMP_PIN A0
#define LIGHT_PIN A1

void setup() {
  Serial.begin(115200);
}

void loop() {
  int rawTemp = analogRead(TEMP_PIN);
  int rawLight = analogRead(LIGHT_PIN);

  float temperature = rawTemp * (5.0 / 1023.0) * 100.0;
  float lux = map(rawLight, 0, 1023, 0, 1000);

  Serial.print("FZ0:tem:");
  Serial.println(temperature, 2);
  delay(100);

  Serial.print("FZ0:lum:");
  Serial.println(lux, 1);
  delay(400);
}

A.7 Programmer un ESP32

#define TEMP_PIN 34
#define LIGHT_PIN 35

void setup() {
  Serial.begin(115200);
}

void loop() {
  int rawTemp = analogRead(TEMP_PIN);
  int rawLight = analogRead(LIGHT_PIN);

  float voltage = (rawTemp / 4095.0) * 3.3;
  float temperature = voltage * 100.0;
  float lux = map(rawLight, 0, 4095, 0, 1000);

  Serial.print("FZ0:tem:");
  Serial.println(temperature, 2);
  delay(100);

  Serial.print("FZ0:lum:");
  Serial.println(lux, 1);
  delay(400);
}

A.8 Programmer une micro:bit

JavaScript (MakeCode)

basic.forever(function () {
    let temp = input.temperature()
    serial.writeLine("FZ0:tem:" + temp)
    basic.pause(100)

    let lum = input.lightLevel()
    serial.writeLine("FZ0:lum:" + lum)
    basic.pause(400)
})

Python (micro:bit)

from microbit import *

while True:
    print("FZ0:tem:" + str(temperature()))
    sleep(100)
    print("FZ0:lum:" + str(display.read_light_level() * 4))
    sleep(400)

A.9 Frequence d'envoi recommandee

IntervalleQualite
500 - 1000 msIdeal pour la plupart des usages
100 - 500 msAcceptable
< 100 msTrop rapide, risque de perte de donnees
> 5000 msTrop lent, graphique peu fluide
Conseil : Inserez un delai d'au moins 50 ms entre l'envoi des donnees pour assurer leur traitement correct par FizziQ Web.

A.10 Connexion a FizziQ Web

  1. Branchez le microcontrôleur a l'ordinateur avec un cable USB de donnees
  2. Televersez votre programme (Arduino IDE, PlatformIO, MakeCode...)
  3. Fermez l'environnement de programmation
  4. Ouvrez FizziQ Web dans Chrome ou Edge
  5. Cliquez sur ExperimenterCapteurs externes
  6. Cliquez sur USB Serial
  7. Selectionnez le port correspondant au microcontrôleur
  8. Les capteurs detectes s'affichent automatiquement

A.11 Depannage microcontrôleurs

ProblemeCauses possiblesSolutions
Aucune donnee n'apparait Format incorrect, prefixe FZ manquant, baud rate incorrect Verifiez le format, utilisez Serial.println(), testez avec valeur fixe
Valeurs incoherentes Conversion erronee, capteur non calibre, bruit electrique Relisez la documentation du capteur, verifiez le cablage
Messages manquants Envois trop rapides, buffer serie plein Augmentez l'intervalle d'envoi, inserez des delais entre les donnees
Port USB ne s'ouvre pas Arduino IDE ouvert, autre application utilise le port Fermez toutes les applications serie, changez de cable USB
Microcontrôleur redemarre Alimentation insuffisante, court-circuit Verifiez l'alimentation et le montage

A.12 Exemple d'activite : station meteo

Realisez une petite station meteo avec un microcontrôleur et quelques capteurs :

Le programme envoie :

FZ0:tem:23.4
FZ0:hum:58.1
FZ0:lum:420

Dans FizziQ Web, les eleves peuvent :

Messages de debogage : Les lignes commencant par # sont ignorees par FizziQ Web et peuvent servir au debogage :
Serial.println("# Capteur initialise");
Serial.println("# ERREUR: Capteur non trouve");