Dans le cadre de la 15ᵉ édition de la Semaine des mathématiques, le Palais de l’Univers et des Sciences de la Communauté Urbaine de Dunkerque (CUD) a organisé, en partenariat avec la Halle aux Sucres et le Pôle de Recherche Mutations Technologiques et Environnementales (MTE) de l’Université du Littoral Côte d’Opale (ULCO), une Animaconf itinérante consacrée au thème de l’équilibre.

Cet événement, qui s’est déroulé le vendredi 13 mars 2026, à la veille du Pi Day, a réuni plus de 120 participants dans l’auditorium de la Halle aux Sucres entre 14 h et 15 h 30. La majorité du public était composée d’élèves de 4ᵉ et de 3ᵉ des collèges Guilleminot et Westhoek, venus découvrir une image vivante, actuelle et attractive des mathématiques à travers une Animaconf spectaculaire mêlant expériences scientifiques, démonstrations mathématiques et participation du public.

Les participants ont ainsi pu défier les forces des champs gravitationnel, électrique et magnétique et la loi des grands nombres grâce à une série d’expériences surprenantes, parmi lesquelles :

• faire tenir la pointe d’un crayon, surmonté d’un ballon, en équilibre sur une balle de ping-pong,
• faire tourner une éolienne à une seule pale,

• produire de l’électricité à partir d’un aimant et d’un fil de cuivre,

• ou encore tenter de deviner les réponses du public.

Cette Animaconf illustre la volonté de l’ULCO de proposer une médiation scientifique dynamique, associant expériences interactives, explications mathématiques et quiz participatif, le tout animé par le personnel des laboratoires du Pôle de Recherche MTE de l’ULCO.

Équilibre et gravité

L’Animaconf débute par une exploration des figures géométriques, en particulier du triangle isocèle, dont le terme provient du grec isoskelès, signifiant « aux deux côtés égaux ».

À l’aide d’un fil à plomb, les participants apprennent à déterminer le centre de gravité d’un triangle, qui correspond à l’intersection de ses médianes. Ce point particulier possède une propriété remarquable : lorsqu’un objet repose sur ce point, il peut se maintenir en équilibre.

Le défi se poursuit avec une expérience spectaculaire animée par Patrick Augustin : un crayon fixé à un ballon doit tenir en équilibre sur une balle de ping-pong. Le secret réside dans l’abaissement du centre de gravité du système grâce à deux autres ballons placés aux extrémités de deux tiges formant un triangle isocèle.

Cette expérience, conçue par Véronique Vanvincq, permet de rendre visible et spectaculaire la géométrie, en montrant comment la position du centre de gravité détermine la stabilité d’un système.

Gravité et électricité

La deuxième partie de l’Animaconf, animée par Sylvain Delenclos, explore la relation entre équilibre mécanique et production d’énergie.

Le public découvre d’abord le fonctionnement d’une éolienne, avec une démonstration d’un modèle à une pale, puis d’un modèle à trois pales, permettant de comprendre pourquoi cette configuration est la plus efficace pour produire de l’énergie.

Les participants découvrent ensuite comment l’énergie mécanique peut être transformée en énergie électrique grâce à un alternateur. Pour illustrer ce principe, une expérience simple est réalisée en direct : un collégien, Armand (qui a terminé deuxième au classement du quiz de l’Animaconf), réussit à produire un courant électrique à partir d’un aimant et d’une bobine de fil de cuivre.

Cette démonstration permet également d’introduire le champ magnétique et la loi de Lenz, selon laquelle un courant induit crée un champ magnétique qui s’oppose à la variation du champ qui l’a produit. Une manière élégante de montrer que, même en physique, les systèmes cherchent souvent une forme d’équilibre.

L’équilibre au cœur d’une tornade

L'Animaconf se poursuit avec l’étude d’un phénomène météorologique spectaculaire : la tornade.

À l’aide d’une machine à tornade, Patrick Augustin met en évidence une zone sombre au centre du vortex. Cette région correspond au cœur de la tornade, caractérisé par une zone de basse pression.

Fait surprenant : alors que l’on pourrait s’attendre à ce que la fumée soit aspirée vers le centre, on observe au contraire une faible concentration de fumée dans cette zone, ce qui crée un disque sombre au cœur du tourbillon.

Pourquoi la fumée ne s’accumule-t-elle pas au centre ? Après une phase de réflexion et de discussion, plus de 70 % des participants trouvent la bonne réponse, illustrant l’importance du raisonnement collectif dans la démarche scientifique.

Le défi des volumes

Le temps passant rapidement, Dominique Schneider lance alors le défi des cylindres.

À partir de deux feuilles A4, enroulées de deux façons différentes, on obtient :

• un cylindre bleu enroulé dans le sens de la longueur : hauteur = 29,7 cm ; circonférence de base = 21 cm

• un cylindre jaune enroulé dans le sens de la largeur : hauteur = 21 cm ; circonférence de base = 29,7 cm

La question posée au public est simple : Quel cylindre possède le plus grand volume ? Contre toute intuition, la réponse est le cylindre jaune. Dominique Schneider en apporte la preuve grâce à une démonstration mathématique élégante, suscitant l’étonnement du public.

La loi des grands nombres

Pour conclure l’Animaconf, Dominique Schneider propose une expérience autour de la loi des grands nombres. Les 120 participants doivent choisir au hasard entre le chiffre 1 ou 2 à l’aide d’un boîtier de vote. Avant l’affichage des résultats, Dominique fait une prédiction : « Environ la moitié d’entre vous auront choisi le chiffre 1. »

Le suspense monte dans l’auditorium. Résultat final : 48 % des participants ont choisi 1. Dominique serait-il capable de lire dans les pensées du public ?

Bien sûr que non. Il s’agit simplement d’une illustration de la loi des grands nombres : « Un individu seul est imprévisible. Mais lorsqu’on observe un grand nombre d’individus, des régularités apparaissent. ». Avec 120 participants, l’issue devenait statistiquement très probable.

Les mathématiques pour comprendre l’équilibre du monde

Cette 15ᵉ édition de la Semaine des mathématiques, organisée du 14 au 25 mars 2026 sur le thème « Égalités », a offert l’occasion d’aborder les mathématiques sous un angle original : l’équilibre.

À travers des expériences spectaculaires, les participants ont découvert que les mathématiques ne sont pas seulement un ensemble de formules, mais une discipline qui structure la pensée rationnelle, aide à analyser les phénomènes naturels et permet de comprendre les équilibres qui régissent notre monde.

Cette Animaconf a également encouragé les élèves à développer leur curiosité, leur persévérance et leur goût de l’effort, notamment grâce au quiz interactif qui a rythmé toute la conférence.

Remerciements

Nous remercions chaleureusement le Palais de l’Univers et des Sciences pour l’organisation de cet événement, en particulier Samuel Degezelle et David Pinte. Nos remerciements vont également à la Halle aux Sucres pour son accueil, ainsi qu’à l’équipe technique (Yohan, Florian et Christophe) pour leur aide logistique et technique. Un grand merci également à Mélanie Fertein pour les prises de vue et la réalisation du clip vidéo illustrant cette Animaconf.

Le projet Animaconf itinérante est soutenu financièrement par l’ULCO, le Pôle de Recherche MTE, la Communauté Urbaine de Dunkerque, Grand Calais Terres & Mers, la Structure Fédérative de Recherche Campus de la Mer, la DRARI, la Région Hauts-de-France, le Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la Recherche et le Fonds Européen de Développement Régional, dans le cadre des projets CPER ECRIN et Interreg SALOMÉ.