TIPE 2026 — 10 sujets simples : Boucles & Cycles
Sujets pensés pour élèves de 1ʳᵉ année CPGE (Maroc). Pour chaque sujet : problématique, explication et travail expérimental concret — sans notions avancées.
Cycle de l'eau en miniature
Problématique : Comment reproduire et mesurer efficacement le cycle évaporation–condensation–précipitation à petite échelle ?
Explication & travail à faire : Construire un dispositif fermé (bocal transparent) avec de l'eau chauffée en bas et une surface froide en haut pour condenser la vapeur. Varier la température de chauffe et la surface froide, mesurer l’eau condensée. Analyser l’influence des paramètres sur l’efficacité du cycle.
Boucle de rétroaction dans une serre miniature
Problématique : Comment maintenir une température stable dans une serre malgré les variations extérieures ?
Explication & travail à faire : Construire une mini-serre avec un capteur de température. Installer un ventilateur ou un petit chauffage contrôlé par seuil (via Arduino ou système simple). Étudier la régulation thermique, comparer avec et sans boucle de rétroaction.
Cycle de recharge et décharge d'une batterie solaire
Problématique : Quel est le rendement d’un cycle de charge/décharge d’une batterie alimentée par un panneau solaire ?
Explication & travail à faire : Installer un panneau solaire et une batterie. Mesurer la tension et le courant pendant la charge et la décharge (avec une charge résistive). Étudier l’effet de l’ensoleillement sur le cycle et calculer l’efficacité.
Cycle de croissance des plantes sous lumière artificielle
Problématique : Quel impact ont les durées et types d’éclairage sur la croissance des plantes ?
Explication & travail à faire : Cultiver des semis sous différentes durées d’éclairage (8h, 12h, 16h) et différents types de lampes (LED blanches, rouges, bleues). Mesurer la croissance (taille, nombre de feuilles) sur plusieurs semaines pour comparer les effets.
Boucle de recyclage d'eau dans un aquarium
Problématique : Comment un système de filtration en boucle améliore-t-il la qualité de l’eau dans un aquarium ?
Explication & travail à faire : Installer pompe et filtre mécanique simple dans un aquarium. Mesurer le pH, la turbidité et la température de l’eau avant et après filtration. Tester différents types de filtres pour comparer leur efficacité.
Cycle thermique jour/nuit — maquette d'habitation
Problématique : Quels matériaux isolants limitent la surchauffe le jour et la perte de chaleur la nuit ?
Explication & travail à faire : Construire plusieurs maquettes d’habitation avec différents isolants (carton, mousse, aluminium). Simuler jour et nuit avec une lampe et un écran opaque. Mesurer la température interne sur 24h et comparer les performances.
Boucle simple : ventilateur automatique par seuil
Problématique : Comment déclencher automatiquement un ventilateur quand la température dépasse un seuil fixé ?
Explication & travail à faire : Utiliser un capteur de température (thermistance) et un microcontrôleur basique (Arduino). Programmer l’activation du ventilateur via un relais dès que la température atteint un seuil. Tester la stabilité et la consommation.
Production & consommation d'un panneau solaire — cycle journalier
Problématique : Comment mesurer et ajuster la production solaire selon la consommation quotidienne ?
Explication & travail à faire : Mesurer tension et courant du panneau solaire chaque heure sur une journée. Simuler une consommation électrique fixe. Étudier les périodes de surplus ou déficit et proposer des recommandations pour optimiser l’usage.
Cycle du compost — recyclage des déchets organiques
Problématique : Comment accélérer la décomposition des déchets organiques pour un compost de qualité ?
Explication & travail à faire : Préparer plusieurs petits bacs de compost en variant humidité et aération. Mesurer la température et le volume des déchets sur plusieurs semaines. Analyser les conditions favorisant un compost rapide et efficace.
Refroidissement par évaporation (cycle eau-air)
Problématique : Comment exploiter l’évaporation pour refroidir un espace efficacement ?
Explication & travail à faire : Installer un tissu humide devant un ventilateur. Mesurer la température de l’air avant et après passage. Tester différentes vitesses de ventilation et humidité ambiante pour évaluer la performance.
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