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FORMATION A L’UTILISATION DU MATERIEL EXAO Formation EXAO 2008 Xavier JOFFRAUD

FORMATION A L’UTILISATION DU MATERIEL EXAO Formation EXAO 2008 Xavier JOFFRAUD 1 PLAN DE FORMATION SUR 2 JOURNEES JOUR 1(23 avril 2008) 1. MATERIELS LIVRES DANS CHAQUE ETABLISSEMENT a. LE LOGICIEL b. L’INTERFACE c. LES CAPTEURS FOURNIS ET A ACHETER 2. PRESENTATION DU LOGICIEL LOGGER PRO a. INSTALLATION SUR UN PC ( SOUS VISTA) OU XP PRO b. BRANCHEMENT DE L’INTERFACE c. TRAITEMENT DE DONNEES 3. IDEES DE TRAVAUX PRATIQUES PROPOSEES a. Acoustique : 1. Mesure de la vitesse du son 2. Visualisation d’un son et mesure fréquence, mesure de c avec déplacement b. Mécanique : 1. Période d’oscillation d’un pendule 2. Chute libre 3. Energie 4. Frottements c. Electricité : 1. Caractéristique d’un dipôle 2. charge et décharge d’un condensateur d. Chimie 1. recherche point d’équivalence par conductimétrie 2. Dosage d’un déboucheur par conductimetrie 3. Recherche de concentration par colorimetrie JOUR 2 (14 mai 2008) 1. ELABORATION DE TRAVAUX PRATIQUES DE TYPE EXAMEN 2. TEST DES TRAVAUX PRATIQUES PROPOSES 3. RECHERCHE DE NOUVELLES IDEES POSSIBLES Formation EXAO 2008 Xavier JOFFRAUD 2 MATERIELS LIVRES DANS CHAQUE ETABLISSEMENT a. LOGGER PRO C’est le logiciel d’acquisition et de traitement des données recueillies au cours d’une expérience.( problème de licence réglé année prochaine) b. Le LAB PRO C’est le module de connexion des différents capteurs. Il peut fonctionner en mode USB sous LOGGER PRO ou de façon autonome ou commander par une calculatrice Texas instrument. Il a une alimentation propre ou fonctionne sur pile. On peut y connecter jusqu’à 6 entrées. c. Les Capteurs fournis i. Le Go motion ou détecteur de mouvement : Fonctionne en USB directement relié à l’ordinateur sous Logger pro. Mais peut aussi être branché sous le Lab Pro dans les 2 entrées au choix. Capteur fortement utile en mécanique. ii. Accéléromètres 5g Comme son nom l’indique un calculateur d’accélération dont on peut se servir en dynamique par exemple pour démontrer la relation fondamentale de la dynamique. Fonctionne sous Lab Pro, reconnaissance immédiate pas d’étalonnage. iii. Capteur de force 50N maxi Fonctionne sous Lab Pro et est directement reconnu. Permet de mesurer une force en Newton. On peut l’étalonner. 2 plages de mesures <10N ou <50N iv. Microphone Fonctionne sous Lab Pro et est directement reconnu. Nous en avons deux donc plusieurs TP possibles. v. Capteur de tension Fonctionne sous Lab Pro et est directement reconnu. Nous en avons un seul, il faudrait en commander d’autres. Véritable voltmètre attention à la tension max (10V) vi. Détecteur de champ magnétique Fonctionne sous Lab Pro. vii. Détecteur d’intensité lumineuse Fonctionne sous Lab Pro. viii. Capteur de température Fonctionne sous Lab Pro. ix. Conductimètre Fonctionne sous Lab Pro. Permet de faire des dosages x. Colorimètre Fonctionne sous Lab Pro. Matériel permettant en particulier de travailler sur les concentrations. xi. Capteur de Potentiel Redox Fonctionne sous Lab Pro. Formation EXAO 2008 Xavier JOFFRAUD 3 PRESENTATION DU LOGICIEL LOGGER PRO 1. Version du logiciel a. Sous xp : Vous pouvez utiliser la version française b. Sous vista la version actuellement à jour et qui peut fonctionner est la 3.6 en anglais. Mais d’ici peu version française (à télécharger chez www.vernier.com). Par contre installer d’abord la version française puis la 3.6 et alors la version française fonctionne parfaitement sous vista. 2. Exemple d’utilisation à partir d’un capteur ( Luminosité) a. Alimenter le Lab Pro. b. Connecter par l’USB le Lab Pro à l’ordinateur. c. Lancer Logger Pro i. Remarquer si le Lab Pro a bien été reconnu. d. Connecter un Capteur de lumière en voie 1 CH1 e. Vous allez faire votre première acquisition de mesure Placer le capteur sur l’écran de l’ordi et cliquer avec la souris sur mesurer. Formation EXAO 2008 Xavier JOFFRAUD 4 Par défaut le capteur va prendre une série de mesures en fonction du temps sur un temps t. Comment changer ces paramètres ? Cliquer sur le petit chronomètre placé à gauche de l’icône Mesurer. Vous pouvez alors changer la durée et le nombre de mesure. f. Nous allons maintenant travailler sur ce graphique et jouer sur l’échelle. Pour cela se placer sur l’axe que l’on veut modifier et apparaît un signe. Cliquer et tirer vers la droite ou la gauche. Formation EXAO 2008 Xavier JOFFRAUD 5 Nous pouvons alors mesurer la période du signal en remarquant l’abscisse de 2 crêtes. Utiliser par exemple l’icône examiner. T = 0,25 s cad N=4 Hertz Une partie seulement de l’expérience m’intéresse, il suffit de rester cliquer et de sélectionner la région intéressante. g. Ajoutons un capteur : Microphone en voie 2 Formation EXAO 2008 Xavier JOFFRAUD 6 Vous avez alors 2 graphiques qui apparaissent. Cliquer sur le titre du graphique puis sur suite : Vous pouvez choisir alors de tracer plusieurs courbes dans le même repère. Travaillons maintenant à partir de la chute d’un ballon. Ouvrir dans expériences, exemples de film, Etude des rebonds Un film apparaît avec le relevé des distances par rapport au capteur Cliquer sur démarrer Sélectionner un rebond Formation EXAO 2008 Xavier JOFFRAUD 7 Nous allons maintenant faire un traitement sur le graph pour faire apparaître l’équation de la parabole choisie. On remarque que le coefficient a =-4,760 h. Travaillons à partir d’une vidéo Voila ouvrir à nouveau Logger pro cette fois ci pas besoin de Lab Pro on va essayer de retrouver les lois de la dynamique à partir d’une vidéo. Formation EXAO 2008 Xavier JOFFRAUD 8 Pour cela insérer un film choisir la vidéo MOV03532 sur le cd fourni préalablement choisir d’ouvrir tous les fichiers. Vous remarquerez qu’il y a une règle disposée contre le poteau, règle d’un mètre. Faire apparaître la règle outils en cliquant sur le petit triangle et points rouges en bas à droite. Je vais donc préalablement sur cette vidéo installé ce repère, et pour cela cliquer sur la règle jaune et mesurer ma règle au mur longueur 1 m. Formation EXAO 2008 Xavier JOFFRAUD 9 Nous devons ensuite placer un repère pour suivre la trajectoire du ballon. Nous allons aller nous placer sur le début de la chute libre du ballon juste après que l’élève l’ai lâché. Voilà nous n’avons plus qu’à suivre le ballon en repérant sa position et en la marquant à l’aide de la 2ème icône en haut à droite. Formation EXAO 2008 Xavier JOFFRAUD 10 Nous avons alors la courbe de la distance en fonction du temps qui est tracée. Nous pouvons alors approcher la relation liant la distance et le temps. Remarque nous pourrions aussi afficher la vitesse en fonction du temps et calculer l’accélération. Formation EXAO 2008 Xavier JOFFRAUD 11 IDEES DE TRAVAUX PRATIQUES PROPOSEES Acoustique : INFLUENCE DE L'ÉMETTEUR SUR LA PROPAGATION D'UN SON BACCALAURÉAT PROFESSIONNEL ÉPREUVE DE TRAVAUX PRATIQUES DE SCIENCES PHYSIQUES FICHE DE MATÉRIEL DESTINÉE À L’EXAMINATEUR SUJET : INFLUENCE DE L'ÉMETTEUR SUR LA PROPAGATION D'UN SON PAR POSTE CANDIDAT : - un système d’acquisition ExAO avec fiches techniques adaptées au TP ; - deux capteurs de tension pour l’acquisition ; - deux microphones unidirectionnels avec amplificateur intégré (ou avec un dispositif amplificateur éventuellement, à monter par l’examinateur) ; - deux supports pour microphone ; - une réglette métallique flexible ; - un diapason monté sur sa caisse de résonance et un maillet ; - un support pour rehausser le diapason ; - une règle graduée de 100 cm ; - Une fiche technique du logiciel utilisé. L’EXAMINATEUR EFFECTUERA LES RÉGLAGES SUIVANTS AVANT LE PASSAGE DU CANDIDAT : - positionner le 1er micro sur la règle graduée de façon à ce que le signal reçu de l'émetteur soit exploitable (distance variable de 0 à …… suivant le micro) - régler le logiciel pour qu’il soit prêt à l’acquisition automatique et que le candidat n’ait plus qu’à la démarrer sans effectuer ni réglage ni paramétrage ; - préciser sur chaque capteur "Capteur de tension n°…" ; - repérer sur chaque capteur les bornes à utiliser. POSTE EXAMINATEUR : - un appareil de chaque sorte en réserve Lorsque le matériel disponible dans l’établissement n’est pas identique à celui proposé dans les sujets, les examinateurs ont la faculté d’adapter ces propositions, à la condition expresse que cela n’entraîne pas une modification du sujet, et par conséquent du travail demandé aux candidats. Formation EXAO 2008 Xavier JOFFRAUD 12 BACCALAURÉAT PROFESSIONNEL ÉPREUVE DE TRAVAUX PRATIQUES DE SCIENCES PHYSIQUES SUJET DESTINÉ AU CANDIDAT : INFLUENCE DE L'ÉMETTEUR SUR LA PROPAGATION D'UN SON NOM et Prénom du CANDIDAT : ………………… N° : ……………………............. Date et heure d’évaluation :………………………….. N° poste de travail : ………….. L’examinateur intervient à la demande du candidat ou quand il le juge utile. Dans la suite du document, ce symbole signifie “ Appeler l’examinateur ”. Dans la suite du document, ce symbole signifie “ Consulter la notice technique ”. BUTS DES MANIPULATIONS : Étudier la célérité du son en fonction de la nature de l'émetteur. TRAVAIL À RÉALISER : 1. Bruit émis par un choc Montage expérimental : Réaliser le montage expérimental ci-dessous : Système d’acquisition Capteur 2 Fenêtre d’acquisition Capteur 1 d = 60 cm Micro 1 Micro 2 Réglette métallique 100 0 Appel uploads/Litterature/ formation-exao-2008.pdf