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 ? 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 12 9,1 Quelle grandeur va-t-on mettre sur l’axe des abscisses et laquelle va-t-on mettre en ordonnée ? En abscisse: la valeur que l’opérateur fait varier: En ordonnée: la valeur que l’on mesure: m P

En sciences physiques: P (en N) En mathématique: axe des abscisses : x axe des ordonnées : y Un axe verticale: l ’axe des ordonnées 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, ...) Un axe horizontale: l ’axe des abscisses m (en Kg) L ’origine Attention : il faut absolument préciser le nom de chaque axe

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 ?

Sur le papier millimétré: 10 cm 1,2.10-1 Kg 1 cm  1,25.10-2 Kg 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 12 9,1 En abscisse : Valeur la plus grande: Sur le papier millimétré: 10 cm 1,2.10-1 Kg 1 cm  1,25.10-2 Kg En ordonnée : Valeur la plus grande: Sur le papier millimétré: 10 cm 1,4 N 1 cm  1,4.10-1 N

P (en N) 3. Placer les points sur la courbe m (en Kg) Échelle: 1,4 Sur chaque axes on places les valeurs respectives de l ’abscisses du point et de son ordonnée 1 3,8.10-1 3,2.10-1 5.10-2 m (en Kg) 1,1.10-2 3,1.10-2 1,1.10-1 1,2.10-1 Échelle: 1 cm  1,25.10-2 Kg 3,7.10-2 1 cm  1,4.10-1 N

En mathématiques: on relie tous les points 4. Tracer la courbe En mathématiques: on relie tous les points En sciences physiques: Problème: les points sont expérimentaux!!!

P (en N) Il y a des erreurs de mesure possible sur la valeur du poids 1,4 1 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 3,8.10-1 3,2.10-1 5.10-2 m (en Kg) 1,1.10-2 3,1.10-2 1,1.10-1 1,2.10-1 Échelle: 1 cm  1,25.10-2 Kg 3,7.10-2 1 cm  1,4.10-1 N

Problème : comment relier les points de la courbes ? P (en N) Problème : comment relier les points de la courbes ? 1,4 1 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 3,8.10-1 3,2.10-1 5.10-2 m (en Kg) 1,1.10-2 3,1.10-2 1,1.10-1 1,2.10-1 Échelle: 1 cm  1,25.10-2 Kg 3,7.10-2 1 cm  1,4.10-1 N

Variation du poids en fonction de la masse P (en N) 5. Titre du graphique 1,4 Variation du poids en fonction de la masse ou Graphe de P=f(m) 1 3,8.10-1 3,2.10-1 5.10-2 m (en Kg) 1,1.10-2 3,1.10-2 1,1.10-1 1,2.10-1 Échelle: 1 cm  1,25.10-2 Kg 3,7.10-2 1 cm  1,4.10-1 N

6. Exploitation de la courbe En mathématiques: on détermine le coefficient directeur et l’ordonnée à l’origine 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)

Variation du poids en fonction de la masse P (en N) Règle: les données permettant le calcul de la pente sont issus de la droite et non des points expérimentaux 1,4 Variation du poids en fonction de la masse ou Graphe de P=f(m) b 1 ΔP=-6,02.10-1 N Δm=ma-mb Δm=4,25.10-2-9,62.10-2 Δm=-5,37.10-2 Kg a ΔP=Pa-Pb ΔP=4,48.10-1-10,5.10-1 ΔP=-6,02.10-1 N Δm=-5,37.10-2 Kg 3,8.10-1 3,2.10-1 5.10-2 m (en Kg) 1,1.10-2 3,1.10-2 1,1.10-1 1,2.10-1 Échelle: 1 cm  1,25.10-2 Kg 3,7.10-2 1 cm  1,4.10-1 N

On voit que P et m sont proportionnel, on a déterminé que: 7. Conclusion générale On voit que P et m sont proportionnel, on a déterminé que: P=11xm