Etude de la chute libre avec magnum

Classes d’étude : seconde, 1S, TS

Matériel : - PC + interface Orphy GTS

- Cellule Magnum et mire jaune

- logiciel Magnum et Régressi

Acquisition : Utilisation du logiciel Magnum.

1- Etalonnage de Magnum : chute avec 50points.

2- Cliquer sur « interface » puis sur « lancer acquisition ».

3- Confirmer les 50 points, cliquer sur OK et lâcher la mire jaune entre les branches de la cellule Magnum.

4- Sauvegarder l’acquisition en cliquant sur « fichier » puis sur « sauve ».

5- Entrer éventuellement un commentaire, puis taper le nom du fichier souhaité.

6- Lancer Regressi grâce à l’icône en forme d’antenne parabolique.

Exploitation sous Regressi 

Etude du mouvement :

· Se placer sur le tableau de valeur en cliquant sur .

· définir les unités en cliquant sur le dossier « Incert/Unités », puis en tapant pour x « m », pour v « m.s-1 » et pour t « s ».

· Etude de x(t) : Visualiser la courbe x=f(t) en cliquant sur , sur pour définir dans les menus déroulants d’abscisse et d’ordonnées respectivement t et x : courbe parabolique.

- Modélisation possible : cliquer sur , puis sur , cliquer sur parabole et enfin sur « OK ». Cliquer sur « Ajuster » pour affiner la modélisation.

- Vérifier que a=1/2g, v0=0 et x0=0.

· Etude de v(t) : Visualiser la courbe v=f(t) en cliquant sur , sur pour définir v comme nouvelle ordonnée : droite.

- Modélisation possible : cliquer sur , puis sur , cliquer sur droite et enfin sur « OK ». Cliquer sur « Ajuster » pour affiner la modélisation.

- Vérifier que a=1/2g, et v0=0.

· Etude de a(t) :

- Définir la variable accélération en cliquant sur , puis sur

- Donner le nom « a » de la variable, ainsi que son unité m.s-2, cliquer sur dérivée et grâce au menus déroulants aux numérateur et dénominateur pour donner l’expression dv/dt.

- Visualiser la courbe a=f(t) en cliquant sur , sur pour définir a comme nouvelle ordonnée

- Modélisation possible : cliquer sur , puis sur , cliquer sur droite et enfin sur « OK ». Cliquer sur « Ajuster » pour affiner la modélisation.

- Vérifier que a=1/2g.

Etude énergétique :

· Définir de nouvelles variables en cliquant sur , puis sur : cliquer sur « grandeur calculée » :

- Energie cinétique « Ec » en « J »: Ec=0.5*0.042*sqr(v) (masse obtenue par pesée de la mire jaune)

- Energie potentielle « Ep » en « J » : Ep=-0.042*9.81*x ( Ep(x=0) = 0 )

- Energie mécanique « Em » en « J » : Em=Ec + Ep

· Visualiser simultanément les courbes : Ec=f(t), Ep=f(t) et Em=f(t)

- cliquer sur , puis sur .

- Sélectionner dans les menus déroulants des différentes ordonnées Ec, Ep et Em.

- Vérifier que Em=constante.

Etude énergétique :

· Définir de nouvelles variables en cliquant sur , puis sur : cliquer sur « grandeur calculée » :

- Travail du poids « Wp » en « J »: Wp=0.042*9.81*x (masse obtenue par pesée de la mire jaune)

- Variation d’énergie cinétique « DEc » en « J » : DEc=Ec – Ec0 (Ec0 : première valeur de Ec calculée dans le tableau de grandeur)

· Visualiser la courbe : Wp=f(DEc) : droite linéaire

- Modélisation possible : cliquer sur , puis sur , cliquer sur droite et enfin sur « OK ». Cliquer sur « Ajuster » pour affiner la modélisation. Vérifier Wp=DEc.