Mécalab : simulation, pointage et analyse du mouvement d'un point matériel dans un plan




Introduction

Vidéo d'introduction
Vidéo constructions déplacement, vitesse, variation de vitesse : pointage expérimental

Texte de la vidéo d'introduction et calculs détaillés des exemples.

3 exemples de simulations Mécalab en langage Python sont donnés ici :

- Trajectoire parabolique d'un point matériel soumis à son poids (mecalab_poids.pdf),
- Mouvement d'un point matériel dans un plan horizontal, soumis à l'action de 2 ressorts suivant x et suivant y (mecalab_ressort.pdf),
- Mouvement de la Terre autour du Soleil (mecalab_terre_soleil.pdf).

Dans chaque cas, l'expression de la force est introduite dans la procédure Python. Un calcul basé sur la 2ème loi de Newton permet de trouver la trajectoire avec un pointage à intervalle de temps régulier. Des constructions géométriques avec Mécalab permettent de construire en chacun de ces points les vecteurs :

- déplacement fig 1,
- vitesse fig 2, fig 3, fig 4, fig 5,
- accélération fig 6,
- force.

Mécalab donne les informations sur chacun de ces vecteurs.

La version 5 de mécalab permet de construire par projection vectorielle les composantes tangentielle et normale de l'accélération, permettant de trouver le rayon de courbure de la trajectoire. On peut construire également par projection vectorielle les composantes radiale et orthoradiale de la vitesse, permettant par exemple de vérifier la conservation du moment cinétique dans le cas d'une force centrale (2ème loi de Kepler). Voir Mécalab - Prise en main rapide.

Des procédures annexes (_5_oscillateur_NN.py) illustrent le couplage de l'oscillateur masse-ressort vertical avec le mouvement pendulaire, ainsi qu'une trajectoire elliptique avec une force en 1/r^2.

Pointeur intelligent sub-pixel Micropix

Vidéo : utilisation du pointeur sub-pixel micropix (=pointeur_02c.exe)

Exécutable micropix.exe avec les photos du mouvement de la bille (180 Mo).
Exécutable micropix.exe sans les photos du mouvement de la bille (12,0 Mo).

Télécharger avec ce lien la procédure d'exploitation du pointage mecalab_08_appli_001.py, qui peut traiter les données expérimentales pointées ainsi que la simulation du mouvement avec un solveur Runge-Kutta 3D.

TP 1 à 4 avec Mécalab version 8
Mécalab - Procédures Python     Mécalab - Procédures Python pour JupyterLab    
Mécalab - Prise en main rapide    Mécalab - Exemple complet de traitement
TP - Etude de l'impact des conditions initiales sur le mouvement d'un point matériel dans le champ de pesanteur (version 5)
TP - Etude de l'impact des conditions initiales sur le mouvement d'un point matériel dans le champ de pesanteur (version 2)



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21/03/2020