ch 12 AE Vitesse du son Phyphox

ch 12 Activité Expérimentale Mesure de la vitesse du son dans l'air avec Phyphox.

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Introduction au programme Python pour l'étude statistique des résultats

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© 2021 An Escape Game by Virginie Fourcassier. Lycée Pierre de Fermat. Toulouse.

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Virginie.Fourcassier@ac-toulouse.fr

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Calculer les grandeurs nécessaires : la différence de durée mesurée entre les deux smartphones, la vitesse du son correspondant

Calculer les indicateurs statistiques : vitesse moyenne du son, écart-type, incertitude-type

Renseigner les valeurs expérimentales : nombre de mesures réalisées, distance entre les deux smartphone, durées mesurées

Importer les bibliothèques (modules) nécessaires

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Programme

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On réalise plusieurs fois et dans les mêmes conditions l'expérience ci-dessous :

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Pour déterminer l'écriture du résultat de l'expérience, on veut calculer la valeur moyenne de la vitesse du son et son incertitude-type via une étude statistique des résultats qui utilise le langage de programmation Python. L'activité suivante présente l'algorythme correspondant aux différentes étapes du programme.

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On réalise plusieurs fois et dans les mêmes conditions l'expérience ci-dessous :

Pour déterminer l'écriture du résultat de l'expérience, on veut calculer la valeur moyenne de la vitesse du son et son incertitude-type via une étude statistique des résultats qui utilise le langage de programmation Python. L'activité ci-contre présente les différentes étapes du programme.

Algorithme

Importer les bibliothèques (modules) nécessaires

Renseigner les valeurs expérimentales : nombre de mesures réalisées, distance entre les deux smartphone, durées mesurées

Calculer les grandeurs nécessaires : la différence de durée mesurée entre les deux smartphones, la vitesse du son correspondant

Calculer les indicateurs statistiques : vitesse moyenne du son, écart-type, incertitude-type

Afficher la valeur moyenne de la vitesse du son et son incertitude-type

print("L'incertitude type sur cson_moy est",u_cson_moy,"m/s")

print("la valeur moyenne de cson est",cson_moy,"m/s")

Faites glisser au bon endroit

Δtretard = Δt1-Δt2 # calcul de la différence de durée mesurée entre les deux smartphones cson = 2*d / Δtretard # calcul de la vitesse du son en m/s

cson_moy = cson.mean() # calcul de la moyenne en m/secarttype = np.std(cson) # calcul de l'écart type en m/s u_cson_moy = ecarttype / np.sqrt(N) # calul de l'incertitude type u en m/s

N = 9 # nombre de mesures réalisées d=5 # distance entre les 2 smartphones en mètre Δt1 = np.array([1.247,0.955,1.018,1.114,1.408,1.475,1.416,1.179,1.238]) Δt2 = np.array([1.220,0.928,0.991,1.088,1.380,1.450,1.389,1.150,1.212])

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import matplotlib.pyplot as plt import numpy as np

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Pour travailler sur le script Python via Capytale, CLIC ICI et se connecter avec ses identifiants ENT(mon ENT Occitanie)

Pour travailler sur le script Python via Trinket, CLIC ICI

Pour travailler sur le script Python via Trinket, CLIC ICI.

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