Diapo 5 — Problèmes rencontrés : notre modèle s'est effondré
① Ce que dit la diapo
Notre premier modèle s'est effondré. On avait fabriqué un cerveau en 3D en gélatine ; en 3D, elle n'a pas tenu sa forme et s'est affaissée. La cause, comprise après coup : on avait construit le modèle avant d'avoir mesuré les propriétés de la matière ($E$, $\mu$). Plus une série d'autres pièges de mesure.
② Le topo développé
C'est la diapo de l'honnêteté, et c'est une force, pas une faiblesse. On raconte le vrai échec parce qu'il est instructif.
On a voulu fabriquer un cerveau en volume (3D) avec de la gélatine alimentaire. Ça ne s'est pas passé comme prévu : en 3D, la gélatine ne tient pas sa forme, et le modèle s'est complètement affaissé. En réfléchissant, on a compris pourquoi : on avait fabriqué le modèle sans avoir d'abord mesuré la rigidité et la viscosité de la matière. Sans ces nombres, impossible de la maîtriser. C'est exactement ce que notre professeure avait dit : caractériser la matière avant de modéliser. Cet échec a réorienté toute la démarche (diapo 6).
Au-delà de cet échec de départ, mesurer un gel mou et transparent qu'on secoue accumule d'autres difficultés réelles :
- Suivre la déformation d'un gel transparent : les traceurs sont bruités à la vidéo (reflets, fond chargé).
- Viscoélasticité : le module dépend de la vitesse de sollicitation — il faut mesurer vite et lentement.
- Loi de Stokes : valable seulement à petit nombre de Reynolds, $Re = \dfrac{2\rho_f r v}{\mu} < 1$ — sinon le $\mu$ trouvé est faux.
- Erreurs sur la chute de bille : température, paroi trop proche, vitesse limite non atteinte, bulles.
- Reproduire le gel : passer de 0,5 % à 1 % d'agarose change $E$ d'un facteur ~2.
- Imposer une rotation propre et répétable, et la distinguer d'une translation parasite — la prof elle-même a signalé ce point comme difficile.
③ Si le jury creuse
- « Pourquoi la gélatine 3D s'est-elle effondrée ? » → Trop molle pour son propre poids, et surtout non caractérisée : on ne connaissait ni son $E$ ni sa prise. Un gel dont on n'a pas mesuré la rigidité, on ne peut pas le dimensionner.
- « Qu'est-ce que le nombre de Reynolds vient faire ici ? » → C'est le nombre qui dit si un écoulement est calme (laminaire) ou agité (turbulent). La loi de Stokes ne marche que si l'écoulement autour de la bille est calme, donc $Re < 1$. Au-delà, elle surestime la traînée et fausse $\mu$. C'est une hypothèse qu'on doit vérifier, pas supposer.
- « Avez-vous au moins une mesure ? » → Réponse franche : non, l'expérience n'a pas abouti. Mais on sait exactement pourquoi, et on sait comment on s'y prendrait — c'est la diapo 6.
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