Outil construction vecteurs vitesse et variation de vit.

Outil construction vecteurs vitesse et variation de vit.

Messagede MarcusAxisym » 29 Avr 2021, 19:20

Bonjour,
A titre de présentation comme nouveau membre, je joins un TP basé sur un script Python pour construire les vecteurs de la mécanique, soit pour une trajectoire calculée à partir de l'expression des forces, soit pour une trajectoire expérimentale pointée avec Avimeca ou un autre logiciel équivalent. Les 2 trajectoires (expérience et simulation) peuvent être visualisées sur un même graphique. Les constructions vectorielles sont extrêmement précises, tout en conservant le principe du pointage à intervalle de temps régulier des chronophotographies ou des mobiles sur coussin d'air.
L'outil a fait l'objet d'évolutions depuis 1 an et les possibilités d'application sont très nombreuses.
L'exemple en pièce jointe concerne une bille métallique lancée et soumise à son poids (expérience et simulation).
La construction de la variation du vecteur vitesse est très rapide et très précise. On peut, dans le cas d'une simulation, mettre la variation de ce vecteur en relation avec le vecteur force utilisé pour le calcul.
Le choix du langage Python donne la possibilité à tous (enseignants et élèves) de comprendre ce qui se passe dans le programme.
La version 8 actuelle permet de traiter le mouvement de plusieurs objets en interaction (vidéo et calcul pour deux masses reliées par un élastique, soumises à leur poids et lancées). La trajectoire du centre d'inertie peut être construite. Le principe des actions réciproques peut être vérifié expérimentalement et pour une simulation. Les constructions des vecteurs et les trajectoires peuvent être enregistrées dans un petit fichier texte, pour une éventuelle poursuite ultérieure du travail. Ce fichier texte comporte une signature de l'élève, possibilité utile dans le cas d'un travail à la maison.
La ou les trajectoires sont calculées en 3D avec une visualisation 2D. Le cas de 80 oscillateurs couplés permet, entre autres applications, d'étudier la propagation d'une onde mécanique avec tous les cas de discontinuités ou de conditions aux limites. L'algorithme de calcul se révèle être extrêmement stable dans un tel cas de figure. On peut également vérifier vectoriellement les 3 lois de Kepler dans le cas d'une force centrale.
Ce lien http://www.tuclic.fr/python_phy/mecalab/index.htm conduit à une présentation plus détaillée, bien que plus lourde, avec des vidéos et des pdf d'explications. Les versions antérieures ont un intérêt pédagogique pour la compréhension du script Python. Je suis conscient que des explications complémentaires sont nécessaires pour prendre en main cet outil que j'ai eu de la satisfaction à construire. Tous les retours seront bienvenus.
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MarcusAxisym
 
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Re: Outil construction vecteurs vitesse et variation de vit.

Messagede genest » 30 Avr 2021, 08:08

Merci du partage. Je valide bien que ton zip contient les deux versions.
genest
 
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