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Acquisition vidéo : mesures de vitesses

 sommaire

Réalisation de la séquence vidéo Numérisation du film ; traitement du fichier Mesure de la vitesse moyenne ; précision de la mesure Exploitation du fichier vidéo ; nature du mouvement

Au cours de cette séance, vous allez étudier la chute d'un objet dans un liquide ; la séquence va être filmée, et le film numérisé.

1. Réalisation de la séquence vidéo.

1.1. On réalise une acquisition vidéoà l'aide d'un camescope

1.2. Notez les précautions (et leurs justifications) à prendre au cours de la prise de vues.

2. Numérisation du film ; traitement du fichier.

2.1. L'enregistrement vidéo est directement numérisé par l'ordinateur, via la carte d'acquisition vidéo et un logiciel approprié ; le film est numérisé dans un format (*.AVI) lisible par la plupart des logiciels vidéo.

2.2. Le fichier que vous recevrez via le réseau sera à traiter à l'aide d'un logiciel de traitement vidéo ; on peut, par exemple, supprimer le début et la fin de la séquence si ceux-ci ne sont pas intéressants et/ou trop longs. Enregistrez le résultat dans votre répertoire de travail.

3. Mesure de la vitesse moyenne ; précision de la mesure.

3.1. Vous allez déterminer la vitesse moyenne du mobile entre deux points de la trajectoire en observant la chute sur un écran de télévision.
Vous utilisez un chronomètre (logiciel chrono) et vous réalisez plusieurs mesures.
Vous pouvez copier (Édition, copier, jours) les différentes durées dans un tableur (et les convertir en seconde) ; seule la colonne "intervalles de temps" est à exploiter.


Vous pouvez consulter
une série de mesures

3.2. Pour augmenter la précision de la mesure, vous allez prendre en compte l'ensemble des résultats de la classe et calculer leur moyenne.

3.3. Pour évaluer l'incertitude de la mesure, vous allez calculer la "moyenne des écarts à la moyenne".

Vous pouvez maintenant déterminer un encadrement de la vitesse moyenne et exprimer l'incertitude relative de la mesure.
Mettez en forme le tableau que vous avez réalisé.

 

4. Exploitation du fichier vidéo : nature du mouvement.

4.1. Chargez le logiciel Généris. Vous pouvez exploiter une acquisition vidéo, image par image. (Traitement, capture de points sur vidéo).
Vous devez charger un fichier vidéo (choix du fichier).
Vous pouvez visualiser le film en entier >> ou le faire défiler image par image > ; profitez-en pour repérer le numéro de la première image intéressante.
Étalonnez l'écran (le programme transforme les pixels sur l'écran en mètres (réels).
Choisissez une origine de la trajectoire.
Cochez les options affichage des points, avance automatique.
Vous commencez la capture : en cliquant sur le mobile, le film avance d'une image, vous cliquez à nouveau sur le mobile, le film avance nouveau d'une image.etc..
Pour obtenir le résultat de la capture, vous devez tracer, conserver, terminer
Vous obtenez un graphe montrant l'évolution des distances parcourues en fonction du temps. Vous pouvez également consulter le tableau des mesures ; quelle durée sépare deux images successives ?

4.2. Décrivez l'allure du graphe obtenu ; commentez.
Vous pouvez modéliser ce graphe (Modélisation, fonction)à l'aide d'une fonction mathématique (laquelle ?).

4.3. Vous pouvez relier les résultats de la modélisation avec ceux obtenus dans le paragraphe précédent ; commentez.

4.4. Vous pouvez également comparer les résultats de la modélisation à ceux obtenus dans la séance "mesures de vitesses" ; commentez.

 

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