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wiki:projet:l3phys2021:lu3py024g1:mesure-moment-magnetique [2021/05/01 17:42] Young Aurore-Alice |
wiki:projet:l3phys2021:lu3py024g1:mesure-moment-magnetique [2021/05/02 23:13] (Version actuelle) hugo.cavet@etu.sorbonne-universite.fr [Protocole Expérimental] |
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__Matériel__ : | __Matériel__ : |
* Montage de TP de bobines de Helmhotz | * Montage de TP de bobines de Helmholtz |
* Gaussmètre | * Gaussmètre |
* Aimants | * Aimants |
====== Accélération des projectiles ====== | ====== Accélération des projectiles ====== |
Nous allons maintenant mesurer l'accélération de ces 3 projectiles dans des conditions similaires, et voir si elle est proportionnelle au moment magnétique.\\ | Nous allons maintenant mesurer l'accélération de ces 3 projectiles dans des conditions similaires, et voir si elle est proportionnelle au moment magnétique.\\ |
Nous avons suivi le protocole suivant [[wiki:projet:l3phys2021:lu3py024g1:calcul-vitesses|I.3. Détermination de la vitesse]] pour traquer la position de la bille avec Tracker et Python pour en déduire l'accélération.\\ | Nous avons suivi le protocole "Autre détermination numérique de l'accélération" de [[wiki:projet:l3phys2021:lu3py024g1:calcul-vitesses|I.3. Détermination de la vitesse]] pour traquer la position de la bille avec Tracker, puis scipy pour en déduire l'accélération.\\ |
Voici le code utilisé :\\ | Voici le code utilisé :\\ |
<code python> | <code python> |
</code> | </code> |
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Voici les fit que nous obtenons avec la fonction curve_fit de scipy :\\ | L'allure des graph de x(t) se rapproche d'une fonction exponentielle, nous utiliserons donc un fit de la forme $y(t) = a.exp(bt)$.\\ |
| __Note importante__ : pour faire le fit par une fonction exponentielle, il vaut mieux translater la courbe pour qu'elle démarre à l'origine. Cela augmente considérablement la vitesse d’exécution de l'algorithme de fit de scipy.\\ |
| Voici ce que nous obtenons avec la fonction curve_fit :\\ |
__Petite bille__: | __Petite bille__: |
{{ :wiki:projet:l3phys2021:lu3py024g1:accel_bille.png?nolink |}} | {{ :wiki:projet:l3phys2021:lu3py024g1:accel_bille.png?nolink |}} |
L'accélération est donc : $a(t) \approx 0.38exp(17.8*t)$\\ | L'accélération est donc : $ a(t) = a.b^2.exp(bt)$.\\ |
| Ce qui nous donne ici : $a(t) \approx 0.38exp(17.8t)$ pour $\mu = 1.237 Nm/T$.\\ |
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__Petit cylindre__: | __Petit cylindre__: |
{{ :wiki:projet:l3phys2021:lu3py024g1:accel_petit_cyl.png?nolink |}} | {{ :wiki:projet:l3phys2021:lu3py024g1:accel_petit_cyl.png?nolink |}} |
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L'accélération est donc : $a(t) \approx 0.09exp(14*t)$\\ | L'accélération est donc : $a(t) \approx 0.09exp(14t)$ pour $\mu = 0.314 Nm/T$.\\ |
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__Gros cylindre__: | __Gros cylindre__: |
{{ :wiki:projet:l3phys2021:lu3py024g1:accel_gros_cyl.png?nolink |}} | {{ :wiki:projet:l3phys2021:lu3py024g1:accel_gros_cyl.png?nolink |}} |
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| L'accélération est donc : $a(t) \approx 0.01.exp(15t)$ pour $\mu = 1.413 Nm/T$.\\ |
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| ====== Conclusion ====== |
| Puisque nous voulions étudier l'accélération en fonction de $\mu$ : |
| * $\mu_{pc} = 0.314 Nm/T$ | $a(t) \approx 0.09exp(14t)$ |
| * $\mu_{bille} = 1.237 Nm/T$ | $a(t) \approx 0.38exp(17.8t)$ |
| * $\mu_{gc} = 1.413 Nm/T$ | $a(t) \approx 0.01.exp(15t)$ |
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| - Il semblerait que ce ne soit pas le moment magnétique qui ait l'influence la plus importante sur l'accélération, en effet il est difficile de voir une relation hiérarchique claire à partir de ces 3 valeurs. |
| Cependant en comparant deux aimants de géométries équivalentes, les deux cylindres, on remarque que c'est le petit qui parcourt $\Delta x=8cm$ le plus vite, malgré un moment magnétique presque 5 fois plus faible, ce qui infirme l'hypothèse de départ (snif).\\ |
| - En revanche il est intéressant de voir que c'est la petite bille qui passe de $x = 0cm$ à $x = 8cm$ le plus rapidement, en $t \approx 230ms$. Nous pensons que l'étude des frottements, qui devraient être minimaux pour la bille, permettra d'expliquer ces graphiques de manière plus probante. |
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L'accélération est donc : $a(t) \approx 0.01.exp(15*t)$\\ | |