Analogie SPC-SVT: circulation sanguine et circuit électrique

Will.T a écrit:1.  est-ce que tes deux lampes sont identiques ou pas ?
2. à l'effort, le débit sanguin augmente non ? du coup, si tu l'identifies à l'intensité, en ajoutant une résistance dans la branche, tu vas faire diminuer l'intensité, donc ça n'est plus très logique.


Je suis de l'avis d'Aranel : je ne suis pas sûr que ça permette au élèves de faire mieux passer les choses.

1. Je ne sais pas, je n'ai jamais pratiqué ce modèle, ensuite je dois voir avec les collègues de SPC si c'est possible de leur emprunter le matos

2. Limite d'un modèle, le but n'est pas de tester l'augmentation du débit ici, mais de comprendre l'approvisionnement préférentiel des organes.

Je peux juste faire le montage série/dérivation avec mesure d'intensité pour démontrer la circulation en dérivation. Ca pourrait me suffire.

Vu que j'aime bien faire compliqué quand on peut faire simple je voulais aussi intégrer le rôle des sphincters (du moins qu'il y a quelques chose dans l'organisme qui limite le passage du sang dans les organes qui en demande pas tant à l'effort). Ca peut se faire avec des docs pour cette partie

Attention aussi à ce que l'expérience ne dure pas trop longtemps : il va y avoir des pertes de phlogiston,
surtout dans le fil du courant positif, ce qui risque de fausser les résultats. Encore qu'en première approche, elles doivent être négligeables, surtout si on utilise des piles bio.

wanax a écrit:

plotch a écrit:(...)
Les deux concourant à dire que la tension aux bornes de la lampe 2 est plus faible.

On ne doit pas parler de la même chose.

MrCailloux a écrit:(c'est si on met une pile à la place du générateur?)

Oh p....

Les gars, nous sommes l'élite de la nation, il faut vite mettre ce fil en accès réservé, le temps qu'on se mette d'accord.
Quelqu'un a un oscilloscope chez lui ?

 :lol!: 

Il y a des lois physiques qui "collent" avec la circulation sanguine, je veux juste pouvoir leur faire visualiser avec un modèle analogique à mes ptites têtes blondes
Je veux juste savoir comment faire fonctionner au mieux mon modèle sans mettre le feu au lycée par des expérimentations barbares d'un amateur qui n'a pas touché à un circuit électrique depuis la fin du lycée :lol:

C'est pour ça que je suis viendu demandé conseils aux collègues experts de physique avant de me faire embarquer pas les flics :lol:

 
Mais ton initiative comme ta réaction sont très intelligentes, franchement ça me rafraîchit et j'espère être moi-même
capable de réagir aussi sainement !
Cela dit, à ta place, je ne me lancerais pas là dedans.
Comme quelqu'un l'a fort justement remarqué plus haut, l'analogie 'hydraulique' peut aider à comprendre
l'électricité, dans le sens contraire, c'est très dangereux.

Ok, ton schéma est bon...

Le mieux, si tu veux juste faire "voir" l'approvisionnement préférentiel des organes est d'utiliser deux résistances ajustables. Tu mets une résistance ajustable en série avec la première lampe et une autre résistance ajustable en série avec la deuxième lampe.

vocabulaire...diptérosodomique:

Du coup, pour le repos tu règles la première résistance plus faible que la seconde, puis pour l'effort tu diminues la deuxième et la deuxième lampe va se mettre à briller plus fort.

Il faudrait aussi ajuster la tension du générateur pour que la deuxième lampe se mette à briller bien plus fort si on veut pousser l'analogie...

Est-ce clair ? Allez, je tente un schéma, j'ai un peu de temps.

Ne vous inquiétez pas... ils n'iront pas (enfin je ne pense pas) me demander pourquoi dans le circuit électrique en dérivation l'intensité des deux lampes est différente.

Avec mon idée de base ca donnait:

Il vont voir que en série, les I mesurées sont identiques donc ça ne colle pas au constat. (hypothèse rejettée)
En dérivation, les I sont différentes, tiens! comme pour la circulation sanguine. Donc les organes sont placés en parallèle dans la circulation sanguine. (hypothèse validée)

D'après les valeurs d'intensité on peut donner un "role" au lampe: 1 lampe qui est le muscle et une lampe qui est le reins. Mais à l'effort le débit sanguins est diminué dans le reins (et augmenté dans le muscles) comment limité ce débit (comment limiter l'intensité)
Il faut quelque chose qui bloque (la résistance)
On la place devant la lampe reins, son intensité diminue donc dans l'organisme il existe quelque chose qui limite le débit = les sphincters capillaires. (mais est ce que l'intensité de la lampe muscle augmente???? ça je ne le sais pas!! C'était ma question de base. Si ce n'est pas le cas existe-t-il une magouille pour que ça se fasse? )

Après à moi de bien organiser la fiche TP pour leur donner les limites du modèle.

Aranel53 a écrit:Ok, ton schéma est bon...

Le mieux, si tu veux juste faire "voir" l'approvisionnement préférentiel des organes est d'utiliser deux résistances ajustables. Tu mets une résistance ajustable en série avec la première lampe et une autre résistance ajustable en série avec la deuxième lampe.

vocabulaire...diptérosodomique:

Du coup, pour le repos tu règles la première résistance plus faible que la seconde, puis pour l'effort tu diminues la deuxième et la deuxième lampe va se mettre à briller plus fort.

Il faudrait aussi ajuster la tension du générateur pour que la deuxième lampe se mette à briller bien plus fort si on veut pousser l'analogie...

Est-ce clair ? Allez, je tente un schéma, j'ai un peu de temps.

Si il y a tout ça au lycée, ça peut être chouette. Il me semble que je visualise
Pour les réglages si vous avez des indications super importantes à me donner pour pas que je bousille le matos des collègues de SPC je prends!!

Pour le terme "en parallèle" c'est le terme qui revient dans les bouquins pour la circulation sanguine... personnellement j'emploie dérivation

MrCailloux a écrit:D'après les valeurs d'intensité on peut donner un "role" au lampe: 1 lampe qui est le muscle et une lampe qui est le reins. Mais à l'effort le débit sanguins est diminué dans le reins (et augmenté dans le muscles) comment limité ce débit (comment limiter l'intensité)
Il faut quelque chose qui bloque (la résistance)
On la place devant la lampe reins, son intensité diminue donc dans l'organisme il existe quelque chose qui limite le débit = les sphincters capillaires. (mais est ce que l'intensité de la lampe muscle augmente???? ça je ne le sais pas!! C'était ma question de base. Si ce n'est pas le cas existe-t-il une magouille pour que ça se fasse? )

Comme les branches sont en dérivation, le courant ne changera pas dans une des branches si tu changes la résistance de l'autre... On ne peut pas raisonner à débit constant pour le générateur, car ce n'est pas le cas, son débit à lui dépend de la résistance totale du circuit. Il faut donc changer les deux résistances en même temps... c'est bien ce qu'il doit se passer en vrai pour les sphincters capillaire, non ? ça limite d'un côté et ça favorise de l'autre ?

Sinon, la résistance on la place "avant" ou "après" la lampe, c'est pareil... avant et après sont des notions qui n'existent pas dans un circuit !

Bon z'ai fait un chti schéma (oui ça m'a amusé et je prends tous les prétextes pour procrastiner et pas corriger mes copies !)

Par contre, je vois que tu es en train de réfléchir à présenter ça sous forme de démarche d'investigation, ou en travaillant sur des hypothèse d'élèves. C'est très bien mais ce n'est pas compatible avec l'utilisation de cette analogie à mon avis. Trop de paramètres varient à la fois pour que leur raisonnement puisse honnêtement arriver à quelque chose de scientifiquement correct.
Ici, cette analogie ne peut servir qu'à illustrer les choses à mon avis ! Pas à pratiquer une démarche scientifique sur le fonctionnement réel de la circulation sanguine...

On ne peut pas utiliser une analogie (choisie par définition car elle est proche d'une partie de la réalité qui nous intéresse) pour faire trouver aux élèves le fonctionnement de cette même réalité. C'est malhonnête scientifiquement à mes yeux. C'est comme utiliser des animations informatiques pour démontrer quelque chose... Les animations pédagogiques sont construites pour que "ça marche", on ne peut donc pas les utiliser pour prouver que "ça marche" mais seulement pour illustrer le phénomène choisi.

Les cas où on choisit de travailler sur les hypothèses des élèves doivent être très clairement accessibles par des raisonnements basés sur les connaissances des élèves eux-mêmes. Si tu veux faire ça, il te faut des kyrielles de valeurs réelles concernant les débits sanguins de différentes parties et du coeur, afin de proposer un type de branchement pour les artères et les veines par exemple... Et des valeurs différentes pour l'effort et le repos.... Mais ça n'a plus grand chose à voir avec l'électricité du coup !

On ne peut pas faire ce travail de réflexion sur la circulation sanguine en mesurant des intensités dans un circuit à mon avis... on peut s'en servir comme bilan, mais c'est tout.

plotch a écrit:

Will.T a écrit: 
Ouille mes yeux   !
1) Si les 2 lampes sont identiques, en dérivation elles seront parcourues par le même courant : elle brilleront de la même façon. Pour faire simple, si ce sont toutes les 2 des 300 mA/12 V, avec un géné de 12 V, elles seront traversées par un courant de 300 mA toutes les 2.
2) Dans la branche avec la résistance, i va rester égal à 300 mA. Par contre c'est la tension U= 12V aux bornes de la lampe qui va diminuer vu que, en fait UGénérateur = ULampe1 + ULampe2

 
Ouille mes yeux   !

2) Ce n'est pas du tout cela !!!!

La tension au borne de chacune des branches est fixée par le générateur de tension si bien que l'on a la relation U(générateur) = U(lampe1) = U(lampe2) + U(R) si R est placée dans la branche de la lampe 2 .
D'autre part concernant le courant, il suffit de se souvenir de la formule du "diviseur de courant" : I(1)= I(générateur)*R2/(R1+R2) et I(2)= I(générateur)*R1/(R1+R2)
si bien que le courant dans la branche dans laquelle il n'y a pas de résistance est, assez logiquement, plus grand que dans celui où il y'a la résistance.
Les deux concourant à dire que la tension aux bornes de la lampe 2 est plus faible.

oui tu as raison, j'ai fais un copier coller du message initial en me disant que je modifierais ce qu'il fallait, et je ne l'ai pas fait. Quelle cruche je fais !

Aranel53 a écrit:Bon z'ai fait un chti schéma (oui ça m'a amusé et je prends tous les prétextes pour procrastiner et pas corriger mes copies !)

Par contre, je vois que tu es en train de réfléchir à présenter ça sous forme de démarche d'investigation, ou en travaillant sur des hypothèse d'élèves. C'est très bien mais ce n'est pas compatible avec l'utilisation de cette analogie à mon avis. Trop de paramètres varient à la fois pour que leur raisonnement puisse honnêtement arriver à quelque chose de scientifiquement correct.
Ici, cette analogie ne peut servir qu'à illustrer les choses à mon avis ! Pas à pratiquer une démarche scientifique sur le fonctionnement réel de la circulation sanguine...

On ne peut pas utiliser une analogie (choisie par définition car elle est proche d'une partie de la réalité qui nous intéresse) pour faire trouver aux élèves le fonctionnement de cette même réalité. C'est malhonnête scientifiquement à mes yeux. C'est comme utiliser des animations informatiques pour démontrer quelque chose... Les animations pédagogiques sont construites pour que "ça marche", on ne peut donc pas les utiliser pour prouver que "ça marche" mais seulement pour illustrer le phénomène choisi.

Les cas où on choisit de travailler sur les hypothèses des élèves doivent être très clairement accessibles par des raisonnements basés sur les connaissances des élèves eux-mêmes. Si tu veux faire ça, il te faut des kyrielles de valeurs réelles concernant les débits sanguins de différentes parties et du coeur, afin de proposer un type de branchement pour les artères et les veines par exemple... Et des valeurs différentes pour l'effort et le repos.... Mais ça n'a plus grand chose à voir avec l'électricité du coup !

On ne peut pas faire ce travail de réflexion sur la circulation sanguine en mesurant des intensités dans un circuit à mon avis... on peut s'en servir comme bilan, mais c'est tout.

Malheureusement, une grosse majorité des modèles utilisés sont assez malhonnêtes scientifiquement, surtout dès qu'on aborde des phénomènes un peu complexes.    On va pas se voiler la face en disant que si on attendait que les élèves remobilisent leurs connaissances pour formuler des hypothèse, ils faudrait supprimer les 2/3 du programme pour tenir le timing. :lol:
Après comme je l'ai dit, tous les modèles ont des limites et il faut pouvoir les comprendre, les repérer... (et pour les élèves ça demande trop de connexions neuroniques) A commencer ici avec le sang qui est un liquide et non l'électricité, les vaisseaux qui peuvent se dilater ou non (et pas les fils électrique) pour qu'on soit plus proche de la réalité... après on essaye de faire avec les moyens du bord
Notamment pour la circulation sanguine qui font intervenir une multitude de mécanisme physique (le débit, la viscosité, la résistance des vaisseaux qui diffère selon le type de vaisseau etc etc...) On essaye de trouver des choses qui leur sont abordables.

Non, ce n'est pas ce que je veux dire. Bien sûr les modèles ont leur limites, bien sûr il faut simplifier. Mais dans ce cas, il ne vaut mieux pas leur faire croire qu'ils peuvent reconstruire le savoir eux-même car ce n'est pas vrai. On apporte dans ce cas le savoir, point. Pas de pseudo-démarche scientifique réalisée par les élèves. Donc pas de mesures de l'intensité à faire ici.

Et il vaut mieux donc réserver les démarches scientifiques pour les cas qui le permettent vraiment. Ce qui n'est manifestement pas le cas pour cette partie du programme.

Pour résumer : tu leur expliques la circulation sanguine, les sphincters capillaires, les veines, le coeur blabla... et pour faire un truc "visuel" si tu veux utiliser l'analogie életrique, tu expliques le rôle des sphincters capillaires en montrant qu'on peut ainsi régler "la facilité" de passage du sang et donc réguler le débit pour envoyer le sang vers les endroits où il faut, de la même manière qu'en réglant les valeurs des résistances tu fais passer plus ou moins de courant dans la lampe que tu veux. Mais en illustration après enseignement, pas en réflexion préalable.

Sinon, tu as vu mon schéma ? si tu fais ça tu devrait pouvoir éclairer plus fort la lampe que tu veux en changeant les deux résistances.

Aranel53 a écrit:Non, ce n'est pas ce que je veux dire. Bien sûr les modèles ont leur limites, bien sûr il faut simplifier. Mais dans ce cas, il ne vaut mieux pas leur faire croire qu'ils peuvent reconstruire le savoir eux-même car ce n'est pas vrai. On apporte dans ce cas le savoir, point. Pas de pseudo-démarche scientifique réalisée par les élèves. Donc pas de mesures de l'intensité à faire ici.

Et il vaut mieux donc réserver les démarches scientifiques pour les cas qui le permettent vraiment. Ce qui n'est manifestement pas le cas pour cette partie du programme.

Pour résumer : tu leur expliques la circulation sanguine, les sphincters capillaires, les veines, le coeur blabla... et pour faire un truc "visuel" si tu veux utiliser l'analogie életrique, tu expliques le rôle des sphincters capillaires en montrant qu'on peut ainsi régler "la facilité" de passage du sang et donc réguler le débit pour envoyer le sang vers les endroits où il faut, de la même manière qu'en réglant les valeurs des résistances tu fais passer plus ou moins de courant dans la lampe que tu veux. Mais en illustration après enseignement, pas en réflexion préalable.

Sinon, tu as vu mon schéma ? si tu fais ça tu devrait pouvoir éclairer plus fort la lampe que tu veux en changeant les deux résistances.

oui oui j'ai vu ton schéma. Il faut que je demande aux collègues de SPC si c'est possible de leur emprunter du matos

Je ne comprends rien, mais alors rien de ce que vous racontez.  :shock: 

Et ce n'est pas inquiétant pour moi, mais pour vous.   


(mettez ce sujet en accès restreint, c'est honteux).

1) Pour les avoir enseignées pendant des années, je peux vous dire que les notions de courant et de tension électriques sont parmi les plus difficiles à faire passer. Je connais des ingénieurs qui ont encore du mal avec . Tout ça pour dire que, pour expliquer un phénomène complexe, vous prenez comme analogie un phénomène encore plus complexe. On se croirait chez les shadoks.

2) Si vous y tenez vraiment voilà comment modifier votre modèle pour qu'il fonctionne à peu près :
Vous gardez : coeur <==> générateur de tension
Vous gardez : organes <==> ampoules
Vous gardez le montage parallèle.
Puis pour modéliser vos fameux sphincters vous prenez des gradateurs (plus connus sous le nom de variateurs, on en trouve sur toutes les perceuses et toutes les lampes à halogène). Vous placez donc vos sphincters/gradateurs en série avec chaque organe. Cela permettra de modéliser la variation de débit sanguin dans tel ou tel organe.

3) Si vous avez un malin dans la bande, il ne manquera pas de vous demander où se trouve dans votre modèle l'augmentation du rythme cardiaque à l'effort. Et vous serez bien embêtée car vous n'aurez d'autre choix que de lui dire que cela correspond à une augmentation de la tension du générateur. Ce qui rendra votre modèle encore plus compliqué.

Je pense au il ne faut pas utiliser ces modèles pour faire une comparaison effort /repos. Par contre c est pas mal de rappeler les avantages et inconvénients d un circuit en dérivation et d extrapoler a la circulation générale :
-avantage : le circuit continue a fonctionner même s il y a une ouverture de branche (= hémorragie d un organe)
- inconvénient: les lampes se partagent le courant ( = vol vasculaire)
Je laisserais complètement tomber l analogie resistor/ sphincters, mais il est vrai que les élèves de seconde auxquels j enseigne ont un profil " opposé" aux vôtres. (Seuls 2 sur36 vont en S)

Ben93 a écrit:Je ne comprends rien, mais alors rien de ce que vous racontez.  :shock: 

Et ce n'est pas inquiétant pour moi, mais pour vous.   


(mettez ce sujet en accès restreint, c'est honteux).

A qui parlez-vous?

Je m'inquiète seulement pour mon collègue MisterCailloux, je ne voudrais pas qu'il se plante au vu de l'énergie qu'il y met.   

Je suis prof d'électrotechnique, donc si je ne comprends pas c'est qu'il y a un souci quelque part.

Ben93 a écrit:Je suis prof d'électrotechnique, donc si je ne comprends pas c'est qu'il y a un souci quelque part.

Hein ? certes... Si tu ne comprends pas de quoi on parle c'est que tu n'as pas tout bien suivi la discussion, qui est touffue, je te l'accorde. Et suivre prend pas mal d'énergie comme tu l'as mentionné !

En tous cas, moi je suis content, avec tout ça j'ai compris la double circulation du sang, je n'avais jamais vraiment réalisé la façon dont les deux ventricules cardiaques fonctionnaient réellement en lien avec les poumons. C'est bien foutu quand même !

Aranel53 a écrit:

Ben93 a écrit:Je suis prof d'électrotechnique, donc si je ne comprends pas c'est qu'il y a un souci quelque part.

Hein ? certes... Si tu ne comprends pas de quoi on parle c'est que tu n'as pas tout bien suivi la discussion, qui est touffue, je te l'accorde. Et suivre prend pas mal d'énergie comme tu l'as mentionné !

En tous cas, moi je suis content, avec tout ça j'ai compris la double circulation du sang, je n'avais jamais vraiment réalisé la façon dont les deux ventricules cardiaques fonctionnaient réellement en lien avec les poumons. C'est bien foutu quand même !

Tu veux venir faire le cobaye la semaine prochaine Aranel?

Ben93... je t'avoue que les réponses m'ont un peu surpris face à mes questions qui demandaient une réponse courte: oui/non/impossible. Et que je n'ai pas compris toutes les réponses
Je me suis penché la dessus à partir de mes mini base sur les lois du courant et du coup je me suis posé des questions dont les réponses auraient pu coller avec ce que je voulais montrer aux mioches

Si j'avais su que mon TP déclencherait des passions dignes des municipales :lol:

C'est honteux

J'aime ce mépris...

Alors MrCailloux, tu as présenté cette analogie à tes élèves ou non ?

Aranel53 a écrit:Alors MrCailloux, tu as présenté cette analogie à tes élèves ou non ?

Alors oui je l'ai faite du coup! Je n'avais pas tout ce qu'il faut pour faire varier l'intensité du courant dans tout le circuit (la résistance réglable)

Pour mettre en évidence la distribution du sang en dérivation au repos c'était nickel. Au moment de l'effort je leur ai dit de rajouter 0,1A à leur mesure et on retombe sur des valeurs très cohérentes pour mettre en évidence le rôle des sphincters. (sur les 2 lampes, une modélisait le muscle et l'autre le rein)
Comme constat de départ on avait des mesures physiologiques qui montraient un paradoxe pour le rein à l'effort (contrairement au muscle)

Les élèves ont bien compris le truc et les comptes-rendus ont été dans l'ensemble de bonne voire d'excellente qualité

Mon tuteur a trouvé le TP vraiment bien et va le tester avec une de ses classes.

Félicitations pour ce TP réussit.

Ben93 a écrit:Félicitations pour ce TP réussit.

ci mer Albert En tout cas je le valide pour les prochaines années

Félicitations aussi. Quelles questions avez vous posées ?