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ALLONS AUX CHAMPS - CONSIGNES Thème II - Comprendre BUT : Définir et mettre en évidence un champ scalaire et un champ vectoriel. Retrouver la valeur de l'intensité de pesanteur.
COMPETENCES : Savoir utiliser des appareils de mesures et l'outil informatique (REA) - Interpréter un résultat pour
valider une hypothèse(VAL) - Faire une synthèse ou conclusion de manière cohérente à l'aide du vocabulaire
scientifique adapté (COM)Un champ est un espace décrit par une grandeur physique identifiable en chaque point de cet espace : il n'est
décelable que par ses effets !Le champ est dit scalaire si la grandeur n'est définie que par un nombre. Le champ est dit vectoriel si la grandeur
physique est définie par un vecteur, c'est-à-dire une grandeur possédant une direction, un sens et une valeur.
Au travers des exemples suivants, on se propose de découvrir les 2 types de champs et d'identifier les grandeurs
physiques qui les caractérisent.I. Pression hydrostatique
1. Mesure manométrique
Matériel : aquarium rempli d'eau - capsule manométrique - manomètre numérique (Pressiomètre®) - tuyau souple
Réaliser les expériences dès que le poste est disponible ; dans l'attente, réaliser l'expérience suivante.
# La capsule manométrique étant reliée à un manomètre électronique par un tuyau souple, observer l'affichage
du manomètre lors du déplacement de la capsule. En un point donné, modifier l'orientation du capteur.
# Mesurer la pression aux différents points notés sur la paroi de l'aquarium. # Noter les mesures obtenues.2. Pression hydrostatique et profondeur ?
Matériel : Centrale Sysam - capteur de pression absolue - tube de verre - tuyau souple - éprouvette graduée
Ouvrir le logiciel Latis Pro® et connecter la centrale à l'ordinateur puis le capteur de pression absolue à la centrale. # Brancher le tuyau souple au tube de verre et au capteur de pression. Dans la fenêtre d'acquisition , choisir le mode "Pas à pas", renommer l'abscisse "h" et choisir l'unité "mètre". Appuyer sur F10.# Déplacer verticalement le tube de verre dans l'éprouvette graduée et vérifier l'affichage dans la fenêtre
d'acquisition.H Appeler le professeur pour vérification.
# Faire une première acquisition avec le tube de verre hors de l'eau (h = 0)# Réaliser 5 acquisitions pour 5 profondeurs différentes (h croissant) en prenant soin de mesurer h entre la
surface de l'eau dans l'éprouvette et le ménisque à l'intérieur du tube de verre (voir schéma ci-dessus).
La valeur de h mesurée doit être saisie en mètre avant chaque acquisition. Fermer la fenêtre d'acquisition. Dans le menu "Traitements > Modélisation ", choisir le modèle "Affine". Faire calculer le modèle et recopier l'équation.H Appeler le professeur pour vérification.
# Noter l'équation obtenue. A B C D G E F capsule manomètre h tube de verre tuyau souple capteur de pression absolue hII. Pesanteur
1. Chutes libres
Ouvrir le logiciel Avistep. Charger la vidéo Chutes-billes (P:\Logiciels réseau\Physique\TP1S\Champs). Réaliser le pointage des positions occupées par les billes au cours du temps :9 dans le menu Mesures choisir "2 marques par image,
9 cliquer sur le bouton et un cliquer-glisser sur 2 carreaux horizontalement (saisir 0,10 m),
9 cliquer sur le bouton et choisir l'origine sur la bille de droite
9 avancer la vidéo d'une image
9 pointer les 2 billes successivement.
H Appeler le professeur pour vérification.
Dans le Fichier, choisir "Enregistrer un travail" dans "Mes devoirs" sous le nom Chutes-billes.Dans le menu Résultats, choisir "Tableau de valeur" et faire afficher les valeurs de l'accélération.
# Noter les valeurs pour chaque bille.3. Simulation
On souhaite reproduire le mouvement des 2 billes de façon simulée. Ouvrir le logiciel DynamicPlacer une origine dans le cadre jaune. Faire apparaître un "Pavé" coloré : dans le menu trajectoire>options
choisir pavés espacés puis cliquer sur trajectoire>tracé ou . Dans le menu Champ, ajouter le champ g. Faire tracer une première trajectoire à l'aide du bouton .Ajouter une vitesse initiale horizontale dirigée vers la droite (у10 m/s) par un cliquer-glisser à partir du
projectile). Changer la couleur du pavé et tracer la trajectoire .