rapport de lab Premium 1 -Délimitation du problème 1. 1-But Monsieur Lévesque utilise un pèse-poisson pour mesurer le poids de ceux-ci. À l’intérieur du pèse-poisson en question se retrouve un ressort en métal. Cependant, comme ces derniers ont tendance à rouiller, il envisage la possibilité de les remplacer par des élastiques en caoutchouc. Dans cette expérience, je devrai donc déterminer si l’élastique en caoutchouc agit avec autant d’efficacité qu’un ressort en métal en tenant compte de la loi de Hooke et grâce à deux facteurs, soit la longueur et la masse.
Sni* to View 1. 2-Théorie La loi de Hooke perm de rappel en fonction or 15 deur de la force le ressort ou l’élastique subit. Sa formule est la suivante : F = Le ressort de métal et l’élastique subissent tous les deux une déformation élastique, car ils reviennent à leur forme initiale lorsque la force est supprimée. On appelle farce de rappel la force qu’exerce le ressort ou l’élastique pour reprendre sa forme initiale. Elle est mesurée en newtons. La constante de rappel (k) est une propriété caractéristique des ressorts et des élastiques.
Son unité de mesure est le newton par mètre. Elle détermine la force que euvent exercer ces objets pour chaque mètre d’allongement. La déformation (Al) est représentée par la différence entre la longueur finale du ressort et sa longueur initiale (Al = If – li), en mètres. Il est possible de déterminer expérimentalement la consta constante de rappel d’un ressort en déterminant le taux de variation d’un graphique de la force de rappel (Fr) en fonction de l’allongement (Al).
La longueur correspond à la plus grande étendue d’un objet, de l’un à l’autre de ses extrémités. La masse correspond à la quantité de matière que possède un corps. On a mesure généralement en grammes. La règle est utilisée pour prendre des mesures. Dans cette situation, elle me permettra de calculer les différentes longueurs de mes élastiques. Le dynamomètre est un outil qui permet de mesurer une force appliquée sur un objet à Paide de la déformation d’un ressort. 1. -ldentification des variables Dans l’expérimentation de mon premier laboratoire, la variable indépendante est la longueur initiale de l’élastique, mesuré en mètres ; la variable dépendante est la déformation de l’élastique, mesuré en mètre. Les variables contrôlées sont la masse (g), la argeur de l’élastique (m) et la température (oc). Avant de commencer les manipulations, j’ai décidé que ma masse ne varierait pas au cours de cette première expérience, c’est pourquoi je peux la classer parmi les variables contrôlées, puisque je ne la modifierai pas une fois les manipulations commencées.
Aussi, je considère que la largeur de l’élastique est contrôlé, car lorsque je suis allé chercher le matériel nécessaire pour le laboratoire, j’ai saisi des élastiques qui avaient le plus possible la même largeur, puisque dans le cas contraire, cela urait pu fausser mes résultats étant donné que ce n’était pas un des facte 15 contraire, cela aurait pu fausser mes résultats étant donné que ce n’était pas un des facteurs que j’avais décidé d’aborder.
La température fait aussi partie des variables contrôlées, car celle- Cl est restée la même, c’est-à-dire environ 20 oc (la température de la classe), tout au long de l’expérimentation. En effet, ce n’était pas un facteur observé. pour contrôler la variable indépendante, on doit tout simplement calculer, à l’aide d’une règle, la mesure de chacun des élastiques au départ. Après avoir accroché la masse à chacun des élastiques, je pourrai déterminé la longueur finale.
La variable indépendante est directement liée à la variable dépendante, car celle-ci pourra être calculé en soustrayant la longueur finale de celle initiale grâce à cette formule : (Al = If – li). Pour recueillir la masse, il faudra tout simplement prendre possession du corps choisi, soit dans mon cas une masse de 100g. Pour ce qui est de la largeur, elle sera déterminée ? l’aide d’une règle et puis pour recueillir la température, il faut supposer que la température de la classe est d’environ 200C.
Comme je l’ai mentionné plus haut la variable indépendante sera recueillit avec une règle et sera ensuite analysée dans les calculs pour déterminer la variable dépendante, c’est-à-dire le Al. La longueur sera notée dans un tableau de résultats. pour la variable dépendante, elle sera recueilli grâce à cette formule mathématique Al = If – li et elle sera analysée afin de définir l’élastique qui est le plus résistant et donc, dont l’allongement analysée afin de définir l’élastique qui est le plus résistant et donc, dont l’allongement est le plus petit.
Les données obtenues pour la ariable dépendante seront notées dans un tableau de résultats. Dans l’expérimentation de mon second laboratoire, la variable indépendante est la masse, en grammes ; la variable dépendante est l’allongement de l’élastique, c’est-à-dire le Al, en mètres. Les variables contrôlées sont la longueur (m) et la largeur de l’élastique (m) et la température (oc). La longueur sera, cette foi-ci constante, car j’aurai choisi l’élastique ayant l’allongement le plus petit et donc, selon moi il sera le plus résistant.
Je le conserverai alors pour les futures manipulations, c’est pourquoi c’est effectivement une variable ontrôlée. Encore une fois, la largeur et la température seront des variables contrôlées comme je l’ai mentionné dans la première expérimentation. Pour la variable indépendante, les différentes masses seront contrôlées en les accrochant à l’élastique le plus résistant. La variable indépendante est directement liée ? la variable dépendante, car hypothétiquement plus la masse appliquée sera grande plus l’allongement de l’élastique sera grand.
Cependant, il est impossible de manpuler le Al en tant que Pour recueillir la longueur, il ne suffira qu’à prendre l’élastique yant le plus petit allongement. Pour ce qui est de la largeur et de la température, ils pourront l’être comme je l’ai mentionné plus haut. La variable indépendante sera recueilli en prenant possession des corps 5 mentionné plus haut. La variable indépendante sera recueilli en prenant possession des corps en questions et en regardant sur chacune d’elles leur masse (70, 100, 120, 150 et 200g).
Elle sera notée dans un tableau de résultats. pour la variable dépendante, je devrai calculer l’allongement de l’élastique en fonction des masses appliquées. Comme je l’ai expliqué ci-haut, je devrai oustraire la longueur finale à la longueur initiale Al = If – li Les données seront notées dans un tableau de résultats et analysées dans le but de vérifier si l’élastique peut supporter des poids lourds et déterminer la constante de rappel (k). -Hypothèse Je suppose qu’il me sera possible de déterminer s’il serait plus efficace d’utiliser un ressort métallique plutôt qu’un élastique de caoutchouc pour soutenir les charges d’un pèse-poisson et évaluer sa résistance à l’aide de deux paramètres, soit son allongement face à de différentes masses et différentes longueurs d’élastique.
En effet, j’émets l’hypothèse qu’un élastique subira un allongement proportionnel à la masse qui y sera attachée (plus la masse est grande, plus les particules de l’élastique sont attirées vers le bas et s’éloignent) et que cet allongement sera également proportionnel à la longueur, au repos, de cet élastique (un élastique plus long signifie une force d’attraction plus faible entre ses particules et ainsi un étirement plus aisé).
Alors, je mesurerai l’allongement de différents élastiques en soumettant ceux-ci à une même masse et calculerai leur allongement (longueur initia PAGF s 5 ifférents élastiques en soumettant ceux-ci à une même masse et calculerai leur allongement (longueur initiale soustraite à la longueur finale) pour déterminer celui dont la résistance est la plus grande. puis, je calculerai le Al de cet élastique avec des masses variées.
Connaissant la force de chacune de celles-ci, je pourrai ensuite calculer la constante k de chacune de chacune d’elles et de connaître la résistance de l’élastique face aux différentes des masses grâce à la formule F = 3-Choix du matériel et des manipulations 3. 1 -Matériel Matériel Substances – 5 masses à crochet (70g, 100g 20g, 150, 200g) – IO élastiques de longueurs variées -1 Support universel -1 Règle -1 Support à poulie -1 Dynamomètre 3. 2-Protocole Schéma de montage .
A) Étapes avec le facteur de la longueur 1. Positionner le support ne table 6 5 nouvelle longueur de l’élastique à l’aide de la règle à mesurer 9. Noter le résultat obtenu dans un tableau de résultats. IO. Calculer son allongement, c’est-à-dire la longueur finale soustraite à sa longueur initiale. 11 . Noter le résultat obtenu dans un tableau de résultats. 12. Recommencer les étapes 3 à 11 avec un élastique de même ongueur afin de s’assurer de la fiabilité et de la validité des résultats obtenus. 3. Recommencer les étapes 3 à 12 en utilisant les quatre autres variétés d’élastiques ayant différentes longueurs. 14. Ranger le matériel. B) Étapes avec le facteur de la masse 1. positionner le support universel sur une table. 2. Attacher le support à poulie un peu sous l’extrémité de la branche verticale du support universel. 3. Suspendre un élastique, celui ayant eu le plus petit allongement dans le protocole précèdent, démontrant ainsi qu’il est le plus résistant, sur le support à poulie. . Accrocher un poids de 70g à l’élastique par son crochet. 5. Calculer la nouvelle longueur de l’élastique à l’aide de la règle ? mesurer. 6. Noter le résultat dans un tableau de résultats. 7. Calculer son allongement (Longueur initiale, notée lors du précédent protocole, soustraite à sa longueur finale). 8. Noter le résultat dans un tableau de résultats. g. Recommencer les étapes 5 à 8 en utilisant les quatre autres masses, soient 120g, 150g et zoog. 10. Ranger le matériel.
C) Étapes pour mesurer les forces des masses 1 . Accrocher une masse de 70g au dynamomètre. 2. Noter la fo 7 5 orces des masses 2. Noter la force appliquée dans un tableau de résultats. 3. Refaire les étapes 1 et 2 pour les quatre autres masses. Mesures de sécurité avant toute expérimentation Retrousser les manches (au besoin) Attacher les cheveux longs (au besoin) Se débarrasser d’accessoires encombrants (au besoin) Vider mon espace de travail Enfiler une paire de lunettes de sécurité 4-Collecte et traitement de données 4. -Résultats Tableau 1 Allongement des élastiques en fonction de la longueur initiale Longueur initiale Longueur finale (m) Élastique 1 0,0280 0,0320 0,0340 0,004 0,006 Élastique 2 5 ‘élastique : 0,0280 m Largeur : 2 mm Température : température ambiante Tableau 3 Force en fonction de la masse de l’objet Masse Force (g) Masse 1 70 0,002 0,70 Masse 2 100 1,00 Masse 3 120 1,20 Masse 4 150 Masse 5 200 2,00 Tableau 4 Résistance de l’élastique tout dé endant de la masse PAGF 15 pour les forces mesurées.
En effet, en sachant que IN102g (F-mg), il est facile de prévoir la force exercée par une masse de, par exemple, 200g La règle, pour sa part, a une incertitude absolue de 0,05cm et constitue un moyen moyennement efficace de mesurer l’allongement de l’élastique étant donné qu’il ne s’agit as d’un ruban à mesurer. La fiabilité en est donc légèrement diminuée, car je ne possédais pas la petite bordure de métal des rubans à mesurer et qui ainsi permettent de toujours avoir le même point de départ. Ma méthode de travail est fiable, mais elle aurait pu Fêtre davantage.
En effet, durant la partie A de l’expérimentation, je devais mesurer la longueur initiale des élastlques afin d’être en mesure de calculer leur variation. Or, pour ce faire, je devais tendre légèrement l’élastique afin qu’il n’y ait pas une trop grosse déformation, ce qui aurait biaisé mes résultats. Le problème, ‘est que je ne tendais pas toujours les élastiques avec la même force, ce qui diminue la fiabilité de mes résultats, car quelques élastiques ont pu être plus tendus que d’autres pour leur mesure de longueur initiale.
Une autre source d’erreur lors de cette expérience est la lecture du ruban à mesurer. En effet, je n’avais pas de point d’appui sur lequel je pouvais poser ma main dans le but d’effectuer une lecture très précise, puisque je travaillais dans les airs. Je devais donc lire la mesure le plus précisément possible, en me fiant à mon jugement. Cette façon de faire est très objective et diminue la fiabilité de mes r
