Les graphiques en sciences physiques
Comment faire?
Problème:
En mathématiques, nous disposons d ’un tableau de données.
En sciences physiques, nous avons
des données expérimentales.
1.Tracer les axes
Quelle grandeur va-t-on mettre sur l’axe des abscisses et laquelle va-t-on mettre en ordonnée ?
Quelle grandeur va-t-on mettre sur l’axe des abscisses et laquelle va-t-on mettre en ordonnée ?
Objet Stylo Ciseaux Montre Perforeuse portable Masse m
en Kg 1,1.10-2 3,1.10-2 3,7.10-2 1,2.10-1 1,1.10-1 Poids- P
en N
5.10-2 3,25.10-1 3,8.10-1 1,4 1
Rapport
P/m 4,5 10 10 12 9,1
En abscisse: la valeur que l’opérateur fait varier:
En ordonnée: la valeur que l’on mesure:
m P
Un axe verticale:
l ’axe des ordonnées
Un axe horizontale:
l ’axe des abscisses
L ’origine
En mathématique:
axe des abscisses : x axe des ordonnées : y
En sciences physiques:
axe des abscisses: grandeur que l ’on fait varier ( intensité I, masse m, …) axe des ordonnées : grandeur qui varie
( tension U, poids P, ...)
Attention : il faut absolument préciser le nom de chaque axe m (en Kg)
P (en N)
2. Choisir l’échelle
A quoi sert une échelle ?
Elle est là pour donner une allure harmonieuse à la courbe.
Il faut donc les choisir de manière à optimiser la taille du papier dont on dispose
Comment choisir son échelle ?
Objet Stylo Ciseaux Montre Perforeuse portable Masse m
en Kg 1,1.10-2 3,1.10-2 3,7.10-2 1,2.10-1 1,1.10-1 Poids- P
en N 5.10-2 3,25.10-1 3,8.10-1 1,4 1
Rapport
P/m 4,5 10 10 12 9,1
En abscisse :
Valeur la plus grande:
Sur le papier millimétré: 10 cm
1 cm 1,25.10-2 Kg
En ordonnée :
Valeur la plus grande:
Sur le papier millimétré: 10 cm 1,2.10-1 Kg
1,4 N 1 cm 1,4.10-1 N
m (en Kg) P (en N)
Échelle:
1 cm 1,25.10-2 Kg 1 cm 1,4.10-1 N
3. Placer les points sur la courbe
Sur chaque axes on places les valeurs
respectives de l ’abscisses du point et de son ordonnée
1,1.10-2 5.10-2
3,1.10-2 3,7.10-2
1,1.10-1 1,2.10-1 3,2.10-1
3,8.10-1 1 1,4
En mathématiques:
on relie tous les points
4. Tracer la courbe
En sciences physiques:
Problème:
les points sont expérimentaux!!!
m (en Kg) P (en N)
Échelle:
1 cm 1,25.10-2 Kg 1 cm 1,4.10-1 N
1,1.10-2 5.10-2
3,1.10-2 3,7.10-2
1,1.10-1 1,2.10-1 3,2.10-1
3,8.10-1 1 1,4
Il y a des erreurs de mesure possible sur la
valeur du poids
Il y a des erreurs de mesure possible sur la
valeur de la masse
En définitif, on peut dire que le point se trouve quelque part
dans ce rectangle
m (en Kg) P (en N)
Échelle:
1 cm 1,25.10-2 Kg 1 cm 1,4.10-1 N
1,1.10-2 5.10-2
3,1.10-2 3,7.10-2
1,1.10-1 1,2.10-1 3,2.10-1
3,8.10-1 1
1,4 Problème :
comment relier les points de la
courbes ? Il faut tracer la courbe la plus
régulière possible
sans passer par tous les points en passant le plus proche possibles des points en ne tenant pas compte des points trop éloignés
m (en Kg) P (en N)
Échelle:
1 cm 1,25.10-2 Kg 1 cm 1,4.10-1 N
1,1.10-2 5.10-2
3,1.10-2 3,7.10-2
1,1.10-1 1,2.10-1 3,2.10-1
3,8.10-1 1
1,4 5. Titre du graphique
Variation du poids en fonction de la masse ou
Graphe de P=f(m)
En mathématiques:
on détermine le coefficient directeur et l’ordonnée à l’origine
6. Exploitation de la courbe
En sciences physiques:
On regarde d’abord l’allure et on en discute puis seulement après on détermine
le coefficient directeur et l’ordonnée à
l’origine(pente=coefficient directeur)
m (en Kg) P (en N)
Échelle:
1 cm 1,25.10-2 Kg 1 cm 1,4.10-1 N
1,1.10-2 5.10-2
3,1.10-2 3,7.10-2
1,1.10-1 1,2.10-1 3,2.10-1
3,8.10-1 1 1,4
Variation du poids en fonction de la masse ou
Graphe de P=f(m)
Règle: les données permettant le calcul de la pente
sont issus de la droite et non des
points
expérimentaux
x k y
m P
b a
b a
m m
P k P
a
b
Δm=-5,37.10-2 Kg
Δm=ma-mb
Δm=4,25.10-2-9,62.10-2 Δm=-5,37.10-2 Kg
ΔP=-6,02.10 -1 N
ΔP=Pa-Pb
ΔP=4,48.10-1-10,5.10-1 ΔP=-6,02.10-1 N
1 - 2
1
N.Kg 2
, 10 11
. 37 , 5
10 . 02 ,
k 6
7. Conclusion générale
On voit que P et m sont proportionnel, on a déterminé que:
