Différences

Ci-dessous, les différences entre deux révisions de la page.

--- wiki:projet:cmi2021gr2:gpe2 [2021/05/09 19:03]
Gallou Fantin
+++ wiki:projet:cmi2021gr2:gpe2 [2021/05/14 04:52] (Version actuelle)
Gallou Fantin
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 **=== Présentation du projet ===
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 Objectif : Vérifier la relation entre la viscosité du fluide et les forces de frottements. Déterminer la viscosité d'un fluide. \\
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-Matthias a réussi à rendre le tube étanche en utilisant du scotch, et nous avons réalisé un test d'étanchéité avec de l'eau et la bille en plus. Nous nous sommes séparés en deux groupe, l'un a continué la construction du détecteur de mouvement avec la carte Arduino tandis que le deuxième groupe a cherché à mettre en évidence le moment à partir duquel la bille atteint une vitesse constante nous permettant de réaliser les mesures pour caractériser la viscosité. Nous avons testé les logiciels ImageJ et l'Atelier Scientifique. Pour faire l'acquisition des positions avec l'Atelier scientifique nous avons dû modifier notre bille car celle-ci tombait trop vite. Ensuite nous avons tracé la courbe de la position en fonction du temps avec Excel. Nous avons également testé le programme Arduino avec un laser pointé sur la photorésistance afin de vérifier que le programme détecte bien le passage de la bille.
+Après avoir tenté de rendre le tube étanche en utilisant du scotch, nous avons réalisé un test d'étanchéité en le remplissant d'eau et en y faisant chuter plusieurs billes, avec succès. Nous nous sommes ensuite séparés en deux groupe, l'un a continué la construction du détecteur de mouvement avec la carte Arduino tandis que le deuxième groupe a cherché à mettre en évidence le moment à partir duquel la bille atteint une vitesse constante nous permettant de réaliser les mesures pour caractériser la viscosité. Nous avons testé les logiciels ImageJ et l'Atelier Scientifique. Pour faire l'acquisition des positions avec l'Atelier scientifique nous avons dû modifier notre bille car celle-ci tombait trop vite. Ensuite nous avons tracé la courbe de la position en fonction du temps avec Excel. Nous avons également testé le programme Arduino avec un laser pointé sur la photorésistance afin de vérifier que le programme détecte bien le passage de la bille.
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       Serial.println(" mètres par seconde");}
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+Pour nous assurer du bon fonctionnement du programme, nous avons plus tard tracé des courbes correspondant aux valeurs captées par les photorésistances :
+{{ :wiki:projet:cmi2021gr2:courbes.png?800 |}}
 Nous avons également modélisé et imprimé un entonnoir en PLA avec le logiciel FreeCAD. L'entonnoir a pour objectif de nous aider à lâcher les billes sur la trajectoire des lasers.
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-Lors de cette séance, nous avons dans un premier temps conçu et réalisé les deux portants avec 2 étagères chacun, afin de placer les lasers et les montages avec les photorésistances lors de l'expérience. Pour dessiner les pièces des étagères, nous avons utilisé le logiciel Inkscape. Puis nous avons utilisé des plaques de plexiglas, placées dans la découpeuse laser. Les modèles des portants sont les suivants :
+Lors de cette séance, nous avons dans un premier temps conçu et réalisé les deux portants avec 2 étagères chacun, afin de placer les lasers et les montages avec les photorésistances lors de l'expérience. Pour dessiner les pièces des étagères, nous avons utilisé le logiciel Inkscape. Puis nous avons utilisé des plaques de plexiglas, placées dans la découpeuse laser.
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+Les modèles des portants sont les suivants :
 {{ :wiki:projet:cmi2021gr2:etagere2_image.png?600 |}}
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 Ensuite, nous avons mis en place le montage suivant :
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 {{ :wiki:projet:cmi2021gr2:montage_viscosimetre.png?600 |}}
+----
 Sur le premier support, nous avons mis les lasers aux deux étages, tandis que sur le second support nous avons placé les deux photorésistances. Ainsi, nous pouvons mesurer la vitesse entre les deux points de mesure, séparés par 13.5cm.
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 Pendant les vacances de Pâques, nous avons utilisé le logiciel Latis, similaire à Cinéris, afin d'exploiter les vidéos que nous avions prises lors de la séance 4.
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 Exemple de pointage sur le logiciel :
 {{ :wiki:projet:cmi2021gr2:latispro.png?600 |}}
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 Courbes tracées grâce aux données obtenues avec les pointages sur Latis :
 {{ :wiki:projet:cmi2021gr2:position_et_vitesse.png?800 |}}
+----
 Nous avons ainsi pu utiliser ces résultats comme référence afin de vérifier la validité des mesures réalisées par la carte Arduino :
-{{ :wiki:projet:cmi2021gr2:mesure_7_-_bille_rouge.png?600 |}}
+Bille rouge :
+{{ :wiki:projet:cmi2021gr2:mesure_7_-_bille_rouge.png?800 |}}
+----
+Bille en fer :
+{{ :wiki:projet:cmi2021gr2:mesure_1.png?800 |}}
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+On peut ici observer que la vitesse de la bille en fer est également constante et 10 fois supérieure à celle de la bille en plastique, ce qui est en accord avec le fait qu'elles soient de masses différentes (celle en fer est plus lourde) mais de même rayon.
-Pour vérifier nos mesures, nous avons utilisé les données de la bille en plastique rouge car il s'agit de la plus légère. En effet, elle est donc tombé plus lentement, nous permettant des mesures plus précises avec le logiciel Latis. On peut donc voir que la carte Arduino calcule une vitesse égale à 0,07 mètres par seconde, ce qui correspond à la valeur moyenne de la vitesse calculée avec Latis, égale à 0,072 m/s.
+Pour vérifier nos mesures, nous avons principalement utilisé les données de la bille en plastique rouge car il s'agit de la plus légère. En effet, elle est donc tombé plus lentement, nous permettant des mesures plus précises avec le logiciel Latis. On peut donc voir que la carte Arduino calcule une vitesse égale à 0,07 mètres par seconde, ce qui correspond à la valeur moyenne de la vitesse calculée avec Latis, égale à 0,072 m/s.
 Nous avons exploité nos résultats de la manière suivante :
-{{ :wiki:projet:cmi2021gr2:exploitation_des_resultats.png?600 |}}
+{{ :wiki:projet:cmi2021gr2:exploitation_des_resultats.png?800 |}}
 La valeur que nous avons obtenue pour la viscosité de l'huile n'est pas celle attendue, mais se situe sur la même échelle de grandeur. Cette différence est notamment due au fait que les propriétés que nous avons utilisées ne s'appliquent parfaitement que lorsque le diamètre de la cuve est 10 fois supérieur à celui de l'objet qui chute. D'autres incertitudes sont également dues à une précision parfois insuffisante pour certaines valeurs telles que les masses et rayons de nos billes, ainsi que la distance parcourues par celles-ci au sein de la cuve.
-Toutefois, en observant les courbes que nous avons tracées, on remarque que la vitesse est relativement constante, et que la position est linéaire. La loi de Stokes est donc vérifiée, de même que notre analyse des forces agissant sur la bille au cours de sa chute.
+Toutefois, en observant les courbes que nous avons tracées, on remarque que la vitesse est relativement constante et croissante avec la masse de la bille, et que la position est linéaire. La relation reliant les propriétés de la bille et la viscosité du fluide à la vitesse est donc vérifiée, de même que notre analyse des forces agissant sur la bille au cours de sa chute.
 Pour conclure, bien que nos résultats puissent manquer de précision, nous avons pu démontrer certaines propriétés des fluides visqueux avec une expérience et un montage relativement simples, des  billes, et un fluide aussi commun que l'huile de tournesol.

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