Travaux pratiques corrigés de physique : "Le petit bouchon" et la "Télémétrie laser par triangulation"

Thèmes abordés

Télémétrie, télémétrie laser, triangulation, travaux pratiques, modèle théorique, mouvement circulaire uniforme, paramètre, hypothèse, qualité de l'image, masse, bouchon, valeur de l'intensité, pesanteur, logiciel de traitement d'images, période de révolution, courbe expérimentale, protocole expérimental, coefficient directeur

Résumé du document

Ce document contient deux travaux pratiques en physique corrigés.
Le but du premier TP est de vérifier que les observations expérimentales sont en accord avec le modèle proposé et d'évaluer la masse du bouchon.
Le but du deuxième TP est de modéliser, à l'aide du matériel disponible au lycée, le télémètre laser par triangulation employé par les personnes malvoyantes, et d'utiliser ce dispositif pour mesurer une distance inconnue.

Extraits

[...] Pour ce faire, à l'aide du dispositif, vous prenez une photo de l'objet situé à la distance inconnue. Puis à l'aide du logiciel de traitement d'images SalsaJ, vous déterminez le nombre p de pixels séparant le milieu de la tâche lumineuse du bord gauche de l'image obtenue avec la webcam. Puis avec votre courbe d'étalonnage précédente, par lecture graphique, vous pouvez en déduire la valeur de la distance inconnue. Comparer la valeur réelle avec la valeur mesurée en argumentant les possibles sources d'erreurs provenant des manipulations mais également des défauts parfois présents sur les pixels des webcams. [...]

[...] Exploitation des résultats expérimentaux Comme dit précédemment, en regardant la formule de la période au carré en fonction de la masse m donnée document on a bien que : Soit effectivement, on a théoriquement une droite. Connaissant r et connaissant m avec lesquels nous avons fait la mesure de la période T on peut en déduire : A vous de réaliser le calcul, puis de mesurer la masse du bouchon avec la balance. En déduire l'écart relatif avec la formule donnée (attention à la valeur absolue qui vous donne nécessairement une valeur positive). Analyser le résultat en fonction du pourcentage d'erreur relatif, en parlant d'éventuelles erreurs de mesure. [...]

[...] Travaux pratiques corrigés de physique : "Le petit bouchon" et la "Télémétrie laser par triangulation" I. Le petit bouchon 1. Étude des hypothèses et des paramètres de l'expérience Les deux hypothèses de la modélisation qui ne semblent pas respectées sont : de négliger le poids du bouchon et de négliger les frottements de l'air et du fil contre le tube. Les paramètres susceptibles d'avoir une influence sur la période T sont la longueur du fil (pour le rayon du cercle) mais aussi la valeur de la masse m (celle qui pend dans le vide). [...]

[...] Télémétrie laser par triangulation 1. Modélisation d'un télémètre laser par triangulation Suivez le schéma du principe du télémètre laser par triangulation pour la modélisation du télémètre. Comme dit dans le document, il faut prendre des précautions pour que le dispositif fonctionne correctement. Tout d'abord, il faut que la distance a du schéma soit très petite devant la distance D à mesurer. De plus, il faut que le rayon diffusé par la cible soit peu incliné par rapport à l'axe de la lentille de la webcam. [...]