TP étude énergétique chute smartphone (Regressi et Python)

TP étude énergétique chute smartphone (Regressi et Python)

Messagede Chrysomallus » 03 Oct 2024, 10:58

Bonjour à toutes et à tous,

L'exo 3 du bac spé1 métropole de juin dernier (chute d'un smartphone) m'a inspiré un TP réalisable par les élèves.

EDIT du post initial suite à toutes vos réponses.

Le TP est enfin totalement construit, avec la partie Python qui fonctionne parfaitement grâce à vous (merci <3)

Vous trouverez le sujet, le programme Python et toutes mes corrections en suivant ce lien.

Faites-en bon usage, et encore mille mercis pour votre aide ;)
Dernière édition par Chrysomallus le 08 Oct 2024, 09:41, édité 2 fois.
Chrysomallus
 
Messages: 215
Inscription: 21 Nov 2019, 21:39
Académie: Lille
Poste: Enseignant en Collège/Lycée

Re: Problème Python étude énergétique smartphone (intégrales

Messagede physicus » 03 Oct 2024, 13:03

Bonjour
- première erreur: donnees.TXT => il faut nommer le fichier donnees.txt ("case sensitive")
- deuxième erreur: dans le fichier donnees.txt, à la deuxième ligne, pour l'unité il y a un caractère "exposant 2" qui ne peut pas être reconnu (encodage utf8) il faut le changer en un simple "2" par exemple

on obtient alors comme résultat du script: -3.3235069616571176

ensuite je ne sais pas ce qu'il faut faire, j'ai pas lu le protocole
physicus
 
Messages: 827
Inscription: 13 Aoû 2012, 16:48
Académie: Académie de Strasbourg
Poste: Enseignant en Lycée

Re: Problème Python étude énergétique smartphone (intégrales

Messagede Chrysomallus » 03 Oct 2024, 13:45

Merci pour ces premières infos.

Le problème de lecture fichier venait effectivement du ² dans les unités (fichier donnees).

J'ai résolu la chose en supprimant simplement les 2 premières lignes du fichier donnees et ne garder que les valeurs chiffrées (j'ai donc retiré l'option skiprow de la fonction np.loadtxt).

Le fichier n'avait pas besoin d'être renommé (.txt est son extension, inutile de l'ajouter au nom du fichier).

Je vais pouvoir continuer mes recherches sur l'intégration. En effet, la fonction print(vz) renvoie une valeur numérique unique car j'utilise la fonction np.trapz qui est en fait un calcul d'intégrale totale (aire sous une courbe)... Peut-être que je peux désormais retenter le coup de la boucle for point par point...

Affaire à suivre. On avance, merci.
Chrysomallus
 
Messages: 215
Inscription: 21 Nov 2019, 21:39
Académie: Lille
Poste: Enseignant en Collège/Lycée

Re: Problème Python étude énergétique smartphone (intégrales

Messagede gts2 » 03 Oct 2024, 17:04

Bonjour,

Une remarque de détail, la suppression des points inutiles est plus simple en mode graphique : Outils/Gomme et dessiner un rectangle par cliquer-glisser autour des données à supprimer.
gts2
 
Messages: 348
Inscription: 19 Fév 2019, 10:49
Académie: Orléans-Tours
Poste: Enseignant en Classes préparatoires

Re: Problème Python étude énergétique smartphone (intégrales

Messagede David_A » 03 Oct 2024, 19:38

Bonjour,

Pour intégrer, il existe le module Python scipy :

https://docs.scipy.org/doc/scipy/tutori ... grate.html

Mais à voir si c’est utilisable en classe…

Sinon, as-tu essayé avec la méthode d’Euler ?
www.astrolabe-science.fr
David_A
 
Messages: 121
Inscription: 22 Fév 2021, 19:28
Localisation: Le Havre, Seine-Maritime
Académie: Normandie
Poste: Enseignant en Lycée

Re: Problème Python étude énergétique smartphone (intégrales

Messagede physicus » 04 Oct 2024, 06:15

Bonjour,

pour les algos d'intégration de résultats numériques en Python: https://courspython.com/integration-numerique.html
physicus
 
Messages: 827
Inscription: 13 Aoû 2012, 16:48
Académie: Académie de Strasbourg
Poste: Enseignant en Lycée

Re: Problème Python étude énergétique smartphone (intégrales

Messagede Chrysomallus » 07 Oct 2024, 11:12

gts2 a écrit:Bonjour,

Une remarque de détail, la suppression des points inutiles est plus simple en mode graphique : Outils/Gomme et dessiner un rectangle par cliquer-glisser autour des données à supprimer.


Merci pour cette astuce, j'ai modifié mon sujet en tenant compte de ta remarque.

J'ai pris en compte vos avis, et après moult temps passé là dessus, j'ai enfin un programme qui tourne et me donne les courbes attendues.
Par contre, je ne vois pas du tout ce que les élèves peuvent faire à part donner les valeurs numériques de certaines grandeurs (m, g, H). Pour les calculs de vz, z, Ec, Epp et Em, les techniques que j'ai employées sont trop complexes pour eux et totalement hors programme spéPC...

Please help pour une simplification éventuelle SVP... Tous les fichiers sont ici.
Chrysomallus
 
Messages: 215
Inscription: 21 Nov 2019, 21:39
Académie: Lille
Poste: Enseignant en Collège/Lycée

Re: Problème Python étude énergétique smartphone (intégrales

Messagede gts2 » 07 Oct 2024, 14:07

Je ne vois pas ce qu'il y a de compliqué, c'est la même formule que pour la vitesse mais pris dans l'autre sens :
v[i]=(z[i+1]-z[i])/(t[i+1]-t[i]) devient z[i+1]=z[i]+v[i]*(t[i+1]-t[i])

vz=np.empty(N)
z=np.empty(N)
vz[0]=0
z[0]=H
# calculs des coordonnées de la vitesse, de l'altitude z, et des énergies
for i in range(1,N):
vz[i]=vz[i-1]+a[i]*(t[i]-t[i-1])
z[i]=z[i-1]+vz[i]*(t[i]-t[i-1])

Ec=0.5*m*vz**2
Ep=m*z*g
Em=Ec+Ep
gts2
 
Messages: 348
Inscription: 19 Fév 2019, 10:49
Académie: Orléans-Tours
Poste: Enseignant en Classes préparatoires

Re: Problème Python étude énergétique smartphone (intégrales

Messagede Chrysomallus » 08 Oct 2024, 08:34

gts2 a écrit:Je ne vois pas ce qu'il y a de compliqué, c'est la même formule que pour la vitesse mais pris dans l'autre sens :
v[i]=(z[i+1]-z[i])/(t[i+1]-t[i]) devient z[i+1]=z[i]+v[i]*(t[i+1]-t[i])

vz=np.empty(N)
z=np.empty(N)
vz[0]=0
z[0]=H
# calculs des coordonnées de la vitesse, de l'altitude z, et des énergies
for i in range(1,N):
vz[i]=vz[i-1]+a[i]*(t[i]-t[i-1])
z[i]=z[i-1]+vz[i]*(t[i]-t[i-1])

Ec=0.5*m*vz**2
Ep=m*z*g
Em=Ec+Ep


Merci pour cette simplification. Je reste dubitatif sur le fait de demander les formules de calcul de vz et z...
Par contre, ta réécriture me permet de leur imposer d'entrer eux-mêmes les formules de Ec, Epp et Em, ce qui n'était pas possible avec ma version plus complexe.

Du coup, ça tourne nickel. J'ai également corrigé la partie plt.plot pour que la légende s'affiche correctement.

Je vais créer une version élève, modifier le sujet en conséquence, et je mettrai le tout dans un nouveau sujet sur le forum.

Merci à tous pour l'aide apportée

Chryso
Chrysomallus
 
Messages: 215
Inscription: 21 Nov 2019, 21:39
Académie: Lille
Poste: Enseignant en Collège/Lycée

Re: Problème Python étude énergétique smartphone (intégrales

Messagede gts2 » 08 Oct 2024, 09:01

Je reste dubitatif sur le fait de demander les formules de calcul de vz et z...


Ils connaissent le calcul de la vitesse à partir de la position, il suffit d'inverser la formule, on ne peut pas demander d'inverser une formule ?
gts2
 
Messages: 348
Inscription: 19 Fév 2019, 10:49
Académie: Orléans-Tours
Poste: Enseignant en Classes préparatoires

Suivante

Retourner vers Mouvement et intéraction.

Qui est en ligne

Utilisateurs parcourant ce forum: Aucun utilisateur enregistré et 1 invité