Rapport du laboratoire 3 dans le cours de physique 1 PDF

Preview

Summary

Rapport du laboratoire 3 dans le cours de physique 1...

Description

Laboratoire 3: Étude du frottement Étude du frottement statique En comparant l’équation expérimentale de notre graphique, soit fs, max =0,1714 N - 0,054,  avec l’équation théorique, fs,max = µs N, il nous est possible de déterminer la valeur du   coefficient de frottement statique µs. En effet, cette valeur correspond à la pente «m», soit

 e coefficient de frottement de l’équation y=mx+b, du graphique de fs,max en fonction de N. C statique est égal à (0,17 ± 0,04). Il est également possible de déterminer la valeur de l’ordonnée à l’origine à l’aide de l’équation expérimentale, soit b de l’équation y=mx+b, ayant une valeur de (0,1 ± 0,7) N. Comme l’incertitude des points du graphique de f c en fonction de N permet le passage d’une droite (la droite passe dans l’incertitude de tous les points), il est possible d’affirmer que la première condition de vérification de modèle est respectée. Il est également possible d’affirmer que la deuxième condition est respectée, puisque le taux de variation de la pente, soit (0,17 ± 0,04), nous permet d’obtenir la valeur du coefficient de frottement statique. Il est d’ailleurs possible d’affirmer avec certitude que notre résultat peut être considéré comme exact, puisque l’incertitude du coefficient de frottement statique chevauche l’intervalle de valeur admise, soit 0,19 ≤ (0,17 ± 0,04) ≥ 0,23. Enfin, notre ordonnée à l’origine, qui théoriquement devrait être égale à 0, a une valeur de (0,1 ± 0,7) N. Il est donc également possible d’affirmer que ce résultat est exacte, puisque la valeur de 0 est incluse dans l’incertitude de notre résultat. Ayant ces trois conditions remplis, il est donc possible de confirmer le modèle théorique du coefficient de frottement statique, soit fs,max = µs N.  Étude du frottement cinétique En comparant l’équation expérimentale de notre graphique, soit fc = 0.1347 - 0.0839, à l’équation théorique du frottement cinétique, soit fc = µc N  , nous pouvons déterminer la valeur du coefficient de frottement cinétique µc et son ordonnée à l’origine. Cette valeur de (0.13 ± 0.04) est définie par la pente «m» dans l’équation y=mx+b du graphique du frottement

 e plus, la valeur de l’ordonnée à l’origine est cinétique, soit de fc en fonction de N. D  ans l’équation y=mx+b. Cette valeur déterminée grâce à l’équation expérimentale, soit le b d s’agit de (0,1 ± 0,7) N. Dans le graphique de fc  en fonction de N , nous retrouvons une droite qui renferme tous les points et ses incertitudes, et donc qui passe dans les intervalles des incertitudes de chaque

point du graphique. Donc, tenant compte de ces informations, nous pouvons affirmer qu’il n’y a aucun point singulier, soit des points qui ne touchent pas à la courbe de tendance même avec leurs incertitudes, et que son pourcentage est donc de 0%. Bref, la première condition de vérification d’un modèle théorique est respectée. De plus, nous pouvons dire que la deuxième condition est respectée car le taux de variation de la pente, soit de (0.13 ± 0.04), nous permet de définir le coefficient de frottement cinétique. Ensuite, nous pouvons dire que c’est une valeur exacte car l’incertitude du coefficient de frottement cinétique se retrouve dans l’intervalle de la valeur admise, soit 0,16 ≤ (0.13 ± 0.04)  ≥ 0,18. Finalement, la troisième condition est respectée car l’ordonnée à l’origine qui était prévue par la théorie était de 0, et ce que nous avons eu lors de la partie pratique du laboratoire est de (0,1 ± 0,7) N. Bref, l’ordonnée à l’origine théorique entre dans notre intervalle de ce que nous avons trouvé en laboratoire. Il est donc possible de dire que les 3 conditions de la vérification d’un modèle théorique sont respectées, et que le modèle théorique est donc vérifié. Conclusion

a) En observant le diagramme de comparaison entre le coefficient de frottement statique et le coefficient de frottement cinétique, il est possible d’affirmer que les deux coefficients sont compatibles, soit que l’incertitude de chacune des valeurs présente des valeurs en commun. Ces valeurs sont de 0,13 à 0,17 (inclusivement). b) Selon la théorie, le coefficient de frottement statique maximale (µs) possède une valeur supérieure au coefficient de frottement cinétique (µc). En effet, le µs devrait théoriquement se retrouver entre ou égal aux valeurs de 0,19 et 0,23, alors que le µc devrait se trouver entre ou égal aux valeurs de 0,16 et 0,18. Il est également possible de constater que, non seulement les valeurs de µs possibles sont plus hautes que celles de µc, mais que ces valeurs ne se chevauchent même pas, ce qui pourrait être une condition à respecter selon la théorie.

c) Nos résultats sont conformes à la théorie, où nous pouvons tout d’abord constater que notre valeur de µs est plus élevée que celle de µc. Ensuite, au niveau de la valeur du coefficient statique expérimental, soit 0,17 ± 0,04, se situe dans l’intervalle de la valeur théorique, soit 0,19 ≤ µs ≥ 0,23 et peut donc être conforme à la théorie. Enfin, la valeur du coefficient cinétique expérimental se trouve également à respecter la théorie, où sa valeur, soit 0,13 ± 0,04, se situe dans l’intervalle de la valeur théorique, soit 0,16 ≤ µc ≥  0,18....