Mise en place de l'expérience
Nous avons mis en place une planche de 91cm de longueur inclinée avec un angle de 31,5º. Dans un début nous aurions voulu un angle de 30º mais nous avons réalisé les vidéos de vitesse avec 31,5º et nous avons dû réutiliser les mêmes paramètres pour les chocs pour avoir la même vitesse.
La planche était soutenue par une pince orange placée sur un support métallique et était recouverte d'une toile cirée lisse qui continuait au sol pour éviter un changement de surface pendant le trajet de la boule avant le choc et éviter aussi que la boule rebondisse arrivée au niveau du sol.
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| Planche inclinée |
Nous avons modélisé la boule avec une boule d'un jeu de quilles pour enfant de 9 cm de diamètre et une masse de 50,22 g.
Nous avons laissé glisser la boule sur la planche depuis 4 hauteurs différentes que nous nommons 20 ; 40 ; 70 et 87 (en maintenant toujours la même inclinaison de la planche). Le choix de la position 87 et non 90 ou 91 est dû au fait que la noix soutenant la planche occupait 4cm de cette dernière.
Pour déterminer la vitesse de la boule nous avons filmé sa descente pour les 4 positions. Nous avons placé une caméra .avi dans un début et filmé la descente de côté pour avoir le bon référentiel, sans bouger la caméra.
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| Caméra placée pour filmer l'expérience de côté |
Nous avons ensuite traité chacune des 4 vidéos avec Avimeca et Regressi et avons déterminé les vitesses de la boule avant le choc.
Nous attendions plusieurs résultats: d'abord, que la vitesse de la boule augmente à la fin de chaque trajectoire (lorsqu'elle glisse sur la planche vers le bas; lorsqu'elle glisse par terre sa vitesse augmente mais moins); ensuite, que la vitesse de la boule avant le choc soit plus élevée lorsqu'elle glissait depuis une position plus élevée.
Voici deux exemples des vidéos filmées pour l'étude de la vitesse de la boule avant le choc.
Vidéo-vitesse depuis la position 40.
Analyse des vidéos sur Avimeca et Regressi
On vous laisse ci-dessous les captures d'écran de Régressi au sujet de l'évaluation de la vitesse.
Étude sur Regressi de la vitesse depuis la position 87
Étude sur Regressi de la vitesse depuis la position 70
Le début de la courbe n'est pas cohérent avec les résultats attendus cependant le reste l'est, ceci est sûrement dû à une erreur lors de la prise des données sur Avimeca.
Étude sur Regressi de la vitesse depuis la position 40
Étude sur Regressi de la vitesse depuis la position 20
On peut faire ici le même commentaire que pour les résultats de la position 70.
Voici nos résultats:
En effet, la vitesse de la boule augmente pendant la descente. De plus, elle est plus élevée d'autant sa position de départ est élevée.
-la boule a une vitesse avant le choc de 1,989 m/s lorsqu'elle glisse depuis la position 87.
-la boule a une vitesse avant le choc de 1,664 m/s lorsqu'elle glisse depuis la position 70.
-la boule a une vitesse avant le choc de 1,205 m/s lorsqu'elle glisse depuis la position 40.
-la boule a une vitesse avant le choc de 0,826 m/s lorsqu'elle glisse depuis la position 20.