Etude d'un mouvement parabolique avec table à digitaliser

I - Objectifs

montrer que le vecteur accélération est constant et parallèle à l'axe de la parabole,

étudier en fonction du temps abscisse, ordonnée, vitesse Vx et Vy...

II - Matériel expérimental

Table à digitaliser et mobile sur coussin d'air muni du stylet à digitaliser,

III - Acquisition

Préparation Table type SUMMASKETCH II et rythme selon modèle (SORED 100-40-20-1).

Préparation Paramètres nombre de points 20

temps de mesure en s : 0.8

recentrage S

Maintenir le mobile hors de la zone interactive : l'enregistrement se fera lorsque l'acquisition aura été lancée et que le mobile entrera dans la zone interactive.

Valider et lancer le mobile.

On obtient l'enregistrement des positions au cours du temps.

IV - Vecteurs vitesse et accélération

On souhaite montrer le vecteur accélération : il faut donc éliminer de l'enregistrement les points inutiles (phase de lancement, fin du mouvement).

Traitement Vecteurs Rectangulaires cliquer sur le point désiré

Recommencer pour les autres points

V - Etude des coordonnées

On se propose de représenter X(t) et Y(t) :

On commencera par déterminer les positions des points limites retenus et la date correspondant compte tenu du recentrage.

1 - abscisse :

Représentation Grandeurs Axes

choisir T en X et DX en Y (car ce logiciel désigne toujours par X la grandeur portée horizontalement et par Y la grandeur portée verticalement).

Représentation Grandeurs Echelles

Pour T choisir les valeurs limites min et max ex -0.4 et +0.4, opérer de même pour DX (si ce n'est déjà fait).

On peut montrer que DX est une fonction affine de T : il existe un outil intéressant qui s'appelle Alignement qui permet manuellement de superposer une droite en la faisant pivoter avec les touches flèches.


2 - Ordonnée

Représentation Grandeurs Axes garder T en X et choisir DY en Y

Traitement Ajustement Polynôme de degré 2

On pourra comparer les valeurs obtenues à g sin a avec ici a = 17°

VI - Etude des vitesses

On peut de même étudier les vitesses selon chaque axe et obtenir les graphes de Vx et de Vy en fonction de T.

Représentation Grandeurs Axes T en X, Vx et Vy en Y

On voit que la vitesse selon X est constante et que la vitesse selon Y est une fonction affine. A l'aide de l'outil Alignement on recherchera l'équation de VY : on retrouve l'accélération

 

Le groupe académique Sciences-Physiques et Informatique