L'essai Proctor, mis au point par l'ingénieur Ralph R. Proctor (1933), est un essai géotechnique qui permet de déterminer la teneur en eau nécessaire pour obtenir la densité sèche maximale d…Full description
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STEP SETTAT
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Compte rendu du TP DSP 2, Filtrage numérique (d'un fichier son) à l'aide d'un microprocesseur DSP TMS320 C6416. Ce TP a été réalisé à l'ENIS en 2015
ce compte rendu comporte les types de diviseur et trois méthodes de divisions pour réaliser un engrenageDescription complète
Fait par : HAMDI Mohamed Salim Enseignante : Mlle AMROUCH - 4ème aquaculture - 2009/2010 - Plan de travail 1- la préparation des milieux de culture pour le contrôle biologique des aliments …Full description
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tp4 beton et materiaux cimentaires
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Compte rendu- Collisions
Presentation du phénomène étudié Ce TP va utiliser les lois de conservation de la quantité du mouvement et d’énergie cinétique pour expliquer les répartitions des vitesses lors d’une collision entre deux mobiles de masse m1 et m2. On va étudier deux types des collisions dans le système mobile 1 et mobile 2! dans le ré"érentiel terrestre terrestre suppose galiléen # 1$Collision élastique% lors de laquelle la quantité de mouvement et l’énergie cinétique totale du système se conservent &car le système de deux deux part partic icul ules es ne subi subitt pas pas aucu aucune ne "or "orce exté extéri rieu eurre ou la résultante des "orces est nulle donc ce système est pseudo'isolé$.
2$(n p)ysique% p)ysique% une collision collision par"aitem par"aitement ent inélastique inélastique &égalemen &égalementt appe appelé lée e c)oc c)oc mou$ mou$ est est une une colli collisi sion on inél inélas asti tiqu que e o* les les ob+e ob+ets ts impl impliq iqué ués s reste estent nt liés liés apr après le c)oc c)oc.. ,ins ,insi% i% leur leur quan quanti tité té de mouv mouvem emen entt tota totale le est est cons conser ervé vée% e% tand tandis is qu-u qu-une ne part partie ie de leur leur énergie cinétique initiale est dissipée% généralement sous "orme de c)aleur et de dé"ormations internes internes des ob+ets.
1 2
2
m1 v 1
+
1 2
2
m2 v 2
=
1 2
( m 1 + m 2 ) v ' + Q 2
(n résolvant ce système% on peut trouver l’expression de la c)aleur &energie dissipée lors de la collision$ # Q=
1 2
m1 m2 ( v 1 −v 2)2 m 1 +m 2
But de TP e but de la manipulation est de comprendre quelle est l’in/uence des conditions initiales pour l’évolution d’un système% qui est dans notre cas dé0nie par les deux mobiles. e plus% cette manipulation a pour but d’exposer et véri0er expérimentalement les lois de conservation de la quantité de mouvement et d’énergie cinétique dans un cas réel et d’expliquer quelles sont les éventuelles diérences entre la situation réelle et le cas t)éorique. ,insi% on va étudier les variations de quantité de mouvement et d’énergie cinétique lors d’une collision% en essayant de tenir compte 3 la "ois des éventuelles incertitudes et des "acteurs qui peuvent in/uencer le bon déroulement d’expérimente.
Manipulation
Pour réaliser la manipulation on dispose d’un banc muni d’une graduation qui est installé sur la table% sur lequel peuvent rouler les deux mobiles 3 roulettes. es mobiles contiennent des aimants puissants d’un coté. 4l est important de ne pas approc)er ces aimants des appareils électroniques. es vitesses de ces mobiles seront mesures 3 l’aide d’un mesureur &nommé 5mart Timer$% d’un capteur en "orme de portique qui sera branc)é sur le mesureur et d’une réglette de mass égale 3 16%6g qui sera 0xée dans les encoc)es sur le mobile 3 roulettes. 5ur la réglette ils sont imprimes des 7 dents 8 qui peuvent 9tre détecté par le capteur. a distance entre ces dents étant connue% la diérence des temps de passage de deux dents successives devant le capteur permet de mesurer la vitesse instantanée. Pour notre manipulation on va sélecter 7 speed 8 sur la touc)e 7 select measurement 8 et 7 collision 8 sur la touc)e 7 select mode 8. e
bouton 5tart:5top permet de déclenc)er une mesure # on entend un bip et une étoile appara;t sur l’écran. Pour "aire une autre mesure il su
Pour le dispositi" expérimental on va adopter quelques conventions pour simpli0er les calculs. ,insi% le mobile 1 est tou+ours 3 gauc)e et le mobile 2 est tou+ours 3 droite. e m9me manière on va poser la porte de mesure 1 3 gauc)e et la porte de mesure 2 3 droite. ’axe du repère Ox sera dirige de la gauc)e vers la droite. es 2 portes seront séparées par une distance d’ordre de 6=cm. >aintenant il "aut tenir compte que la masse totale d’un mobile est celle de la voiture?la masse de la réglette. 4l est aussi importante de régler la )auteur des capteurs de "a@on a bien mesurer une vitesse et veri0er par mesurer plusieurs vitesses pour 9tre sur que les capteurs "onctionnent bien. ,pres% il "aut veri0er que le banc est bien )oriAontal a l’aide de l’angle indicator qui est posée sur le banc &dans mon expérimente +’ai véri0e bien que l’angle indicator montre =$. 5inon% il "aut considérer l’in/uence de l’angle sur les mouvements des mobiles% qui n’est +amais simple.
4ndicateur
Bone
Bone de collision
Bone droite
Pertes d’énergie
>aintenant% avant de commencer vraiment la manipulation il sera bien d’évaluer les pertes d’énergie lors de passage d’un mobile entre les 2 portes& distance entre les 2 portes6=cm$ Pour réaliser ca% +’ai mesuré D "ois la vitesse de mobile sans surc)arge lors de son passage de la porte 1 vers la porte 2 et D "ois la m9me vitesse mais cette "ois avec surc)arge. 4l "aut préciser que d’ici toutes les grandeurs p)ysiques utilisées seront exprimés en unités 54 &vitessem:s% masseEg% énergieFoule% quantité de mouvementGHs$. 1$ Pour la masse m=%2I=IEg
v1
v2
=%L=M
=%ID6
=%NLL =%MN6 =%L =%M=M =%NM =%NML =%N =%MN
=%NML =%M6M =%NM =%NL =%NM =%ND =%N1L =%2
(c1 (c2 =%=LID =%=LN1 2L 1N =%=MI =%=6M DM MI =%=NII =%=NI 1 D =%=611 =%=2L1 LN =%=DI =%=M1 =N M2 =%=6= =%==6 N N =%=6M =%==I MI DN =%=6D =%=6M6 ML 1L =%=2D2 =%=2M MM 6
2$ Pour la masse m=%IIIEg
J(c2' (c1J =%==2L1 =%==612 D =%==2DM M =%==6= 1 =%==6N 6 =%==2I= =%==2LI 6 =%==61N =%==2L2
(n analysant ces dates on observe que # 1$ la perte d’énergie peut 9tre importante sur une distance de 6= cm et il "aut s’en tenir compte pour les expériences suivantes &une variation relative maximale de presque 1= pour les 2 masses$ 2$ la perte d’énergie est plus grande pour la masse plus grande% ce qui était logique% parce que la "orce de "rottement est dépendante de la réaction normale% qui dans notre cas est proportionnelle au poids 4l "aut aussi préciser que l’incertitude sur la vitesse ne sera pas considérée ici% car on considéré que l’appareil est très précis et bien calibré.
Manipulation 1$ans la première expérience le mobile 1 est lancé avec une vitesse initiale v1% de la Aone gauc)e vers le mobile 2 initialement au repos et placé entre les capteurs de vitesse. 4l est important que les "aces aimantées des mobiles sont orientées l’une vers l’autre a0n que les 2 mobiles puissent se repousser quand on les rapproc)e.
F’ai "ait trois mesures des vitesses des mobiles pour 9tre sur que les données sont asseA exactes que possible et +’ai calcule les quantités des mouvements initiales et 0nales et l’énergie cinétiques initiales et 0nales. 4l est aussi intéressant de calculer les variations relatives de quantité de mouvement et énergie cinétique pour les comparer avec le cas t)éorique. Go .
v1
1
=%I6 N =%N2 6 =%L I
2 6
v2 m1v1
=%I1 =%N= I =%I 1
=%1DD =%11 M =%161 L
m2v2 =%1LD 2 =%16 =%12 L
Kariatio n relative de p
%D=2 N%1 N%621
(c1
(c2
=%=I61 1D =%=6I= 22 =%=621 =1
=%=MIN L =%=6= ND =%=2D6 D
Kariation relative de (c
I%M1DI =1 L%==6I 6 L%62 ML
ans ce cas% la quantité de mouvement se conserve # m1v1?=m2v2?=&on observe que le première mobile trans"ère toute son énergie vers le deuxième mobile. Cependant% dans les donnés expérimentales qu’on a obtenues on observe une perte d’énergie entre l’état initial et l’état 0nal qui peut 9tre explique par l’énergie perdue par "rottement% dont une approximation a été "aite dans la première partie et par la petite diérence de masse entre les deux mobiles&m1=%2I=IEg Q m2=%2MN Eg$
2$ans cette expérience les deux mobiles sont placés cRté a cRté dans la Aone de collision de "a@on a ce que le velcro de l’un soit en regard de la "ace aimante de l’autre. >aintenant on essaye d’appuyer sur le bouton qui déclenc)e le ressort tiré au maximum sans touc)er ou in/uencer les mobiles &on peut utiliser un crayon$. a vitesse v1 &donc négative$ sera la vitesse du mobile 1 qui va rouler vers le gauc)e et la vitesse v2 sera la vitesse du mobile 2 qui va rouler vers la droite &positive$. Go 1
2
v1 ' =%L1D ' =%LN
v2 =%LD2
=%D
m1v1 ' =%221 I ' =%261
m2v2 =%26M =%26L N
(c1 =%=D= L =%=DL I
(c2 =%1=N =%1=I 6
(p(c1? (c2 m1 =%1DM2 =%2I= I
=%2=M=
m2
=%2MN
6
' =%ID6
=%LD2
2 ' =%21 I
=%26M
=%=LN 1
=%1=N
=%1D=N
On observe encore une "ois qu’ils sont diérences par rapport au cas idéal &t)éorique$. ,insi% dans cette expérience 'm1v1m2v2% mais on observe des petits écarts qui peuvent 9tre expliques par l’énergie perdu par "rottement et par les erreurs de manipulation &on peut touc)er l’un des mobiles lors de déclenc)ement du ressort% ce qui lui donnerais une petite accélération$. Ce qui est intéressant ici est qu’on aurait pu calculer la constante du ressort si on avait su quelle était la dé"ormation. ans le table ci'dessus on a calculé l’énergie potentielle qu’aurait le ressort après le déclenc)ement.&avec l’expression Ep=
kx 2
2
on aurait pu calculer S$.
,insi% l’énergie qui était dans le ressort a été transmise vers les deux mobiles et a été trans"ormée en énergie cinétique. 6$Cette "ois on va étudier un c)oc par répulsion sans contact% mai quand les deux mobiles ont des vitesses non nulles est orientées diéremment. On lance les deux mobiles l’un vers l’autre en respectant les conventions établies initialement. v1i =%2D M
v2i ' =%6N M ' =%6N N ' =%61 L
=%6N L =%= L
P i & t o t
P " & t o t
( c i & t o
v1" ' =%61 2 ' =%6= 2 ' =%2N N ( c " & t o
v2" m1 m2 =%2I M =%2I= I
=%666
=%6IL
=%2MN
a l e $
a l e $
' = % = 1 2 = % = = 2 L = % = 2 M 2
' = % = 1 1 6 = % = = M N = % = 6 1 1
t a l e $ = % = 2 L I
t a l e $ = % = 2 6 6
= % = 6 = = % = 6 N D
= % = 2 I = = % = 2 I I
On observe encore une "ois qu’on l’énergie cinétique et la quantité de mouvement ne se conservent totalement. Ca s’explique par les "rottements entre les mobiles et le banc et m9me par les "rottements entre leurs roulettes. (xpérimentalement% on constate que les mobiles c)ange leurs vitesses après le c)oc et m9me si la conservation d’énergie et de quantité de mouvement n’est pas totale% on peut considérer que cette collision est élastique. $ >aintenant on va étudier un c)oc mou% lors duquel l’énergie cinétique ne se conserve plus. ,insi% on doit observer des variations d’énergie cinétique plus grandes que dans les autres cases étudiées +usqu’ici. v 1 i
