Physique expérimentale 1

Contenu méthodologique et thématiques des séances
• Mesure de distances, aires, volumes, durées, périodes, forces, courants, tensions électriques, angles
• Estimation des incertitudes associées à une mesure (type A et type B, moyenne de N mesures, propagation des incertitudes).
• Comparaison de deux mesures indépendantes (moyenne, écart-type, histogramme, test en Z).
• Ajuster une loi théorique linéaire sur des mesures expérimentales.
• Utilisation de python avec le logiciel Jupyter.
• Étude expérimentale des bases de l’optique (rayon apparent, formation d’une image avec une lentille, miroir, résolution de l’œil)

Expériences réalisées par tous les étudiants pendant 7 semaines de travaux pratiques
• Temps de réaction d’un humain
• Pesée d’une masse
• Métronome
• Électrocinétique (alimentation stabilisée, multimètre, circuits électriques simples en série ou parallèle, voltampérométrie, caractéristique courant- tension)
• Optique géométrique (focométrie, loi de Snell-Descartes, formation d'une ,image par une lentille)

Projets au choix par binôme pendant 4 semaines
• Mesure de coefficients de frottement statiques
• Écoulement d’eau et de sable
• Température des couleurs de l’arc-en-ciel
• Constante de raideur des ressorts
• Spectrométrie avec un prime
• Pendule pesant
• Pendule simple aux grands angles …. etc …..

Compétences expérimentales
• Mesurer une observable et estimer l’incertitude associée : origine (type A et type B) et valeur.
• Mesurer une durée, une période, une force, une longueur, un angle.
• Connaître les normes d'écriture d'une mesure et de l'incertitude associée.

Analyse de données
• Propager les incertitudes dans les calculs.
• Comparer deux mesures expérimentales ou le résultat d’une expérience à un modèle et interpréter le résultat de la comparaison
• Écrire et interpréter un test en Z
• Ajuster une courbe théorique à des mesures expérimentales.
• Savoir utiliser des fonctions existantes en langage python pour calculer moyenne et écart-type, tracer des histogrammes, ainsi que des graphes expérimentaux avec ajustement de courbes théoriques

• UE Outils numériques pour la physique (S1)
• Notions en langage python (interface Jupyter) : créer des vecteurs, les  sommer et les multiplier, calculer une moyenne et un écart-type, tracer un histogramme ou un graphe, faire un ajustement linéaire ou non linéaire.
• Aucune notion de science physique n’est requise.