Problème de conservation d'énergie mécanique
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Problème de conservation d'énergie mécanique



  1. #1
    invite13ef0cb5

    Problème de conservation d'énergie mécanique


    ------

    Bonjour,
    Je suis en 2ème année de prépa et dans le cadre de mon TIPE, je dois réaliser une expérience mais j'ai un problème lors de son exploitation.
    L'expérience est la suivante: je lache une masse de 2 kg à une hauteur h et je filme sa chute avec le mode "super ralenti" d'un Galaxy S10 qui, il me semble filme à 960 FPS (si ce n'est pas le cas, mon problème vient probablement de là). Ensuite, je décompose la vidéo image par image, et mesure la vitesse de la masse à l'aide du logiciel Piximètre en mesurant la distance parcourue par la masse et en divisant par l'intervalle de temps entre 2 images (en l'occurence 1/960 ème de seconde).
    Mon problème provient donc de la vitesse de la masse. En effet, je la lache à une hauteur de 1,2 mètre. Son énergie potentielle, et donc son énergie mécanique (en prenant le sol comme référence et g=10) est donc de 24 J. Seulement, en filmant à 0,6 mètre de hauteur, je calcule une vitesse de environ 8,65 m/s soit une énergie cinétique de 75 J. Ayant vu au lycée que l'énergie mécanique se conserve en l'abcence de frottements (hypothèse qui me semble acceptable ici), je ne comprends pas, et n'arrives pas à expliquer cette valeur de la vitesse qui est bien trop élevée car d'après mes calculs je devrais plutôt avoir 3,5 m/s.
    Je ne vois que 2 sources possibles à cette erreur:
    -la vitesse du ralenti qui ne serait pas celle que je pense
    -ma méthode de décomposition de la vidéo qui entrainerait une perte d'images, allongeant l'intervalle temporelle entre 2 images et ayant ainsi une conséquence sur mon calcul de vitesse.

    Merci d'avance pour votre aide !

    -----

  2. #2
    obi76

    Re : Problème de conservation d'énergie mécanique

    Bonjour,

    pour trancher : filmez un chronomètre, ou bien une horloge avec l'aiguille des secondes, et comptez, vous saurez immédiatement si vous avez bien 960 FPS
    \o\ \o\ Dunning-Kruger encore vainqueur ! /o/ /o/

  3. #3
    Deedee81

    Re : Problème de conservation d'énergie mécanique

    Salut,

    On peut aussi calculer (avec les images) l'accélération. Ca doit être 9.81 m/s². Si c'est différent c'est qu'il y a un blème (vitesse ralenti ou perte d'images).
    "Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)

  4. #4
    invite13ef0cb5

    Re : Problème de conservation d'énergie mécanique

    Merci pour vos réponses
    Tout d'abord, je trouve une accélération de 2600 m/s2 ce qui, il me semble, est un peu élevé ... Il y a donc effectivement un problème.
    En ce qui concerne la vitesse réelle de ralenti, Samsung annonce :"Le mode super ralenti prend en charge la résolution HD uniquement. Les utilisateurs peuvent enregistrer environ 0,4 seconde de vidéo capturée à la vitesse de 960 images pour environ 12 secondes de lecture. Les utilisateurs peuvent enregistrer environ 0,8 seconde de vidéo capturée à la vitesse de 480 images par seconde et numériquement améliorée à 960 images par seconde pour environ 24 secondes de lecture. Le temps de lecture peut être modifié dans le lecteur dédié au mode Super ralenti.". Il se trouve qu'en filmant un chronomètre, j'ai bien 0,4 sec "réelle" qui durent 12 sec en vidéo donc je suppose que la vitesse de ralenti est correcte. De plus, en regardant la vidé de SlowMoGuys, https://youtu.be/tcQ37OfknJA , je trouve que la chute de ma masse correspond bien à 1000 FPS (mais ça c'est du vue de nez).
    Le problème viendrait donc de mon traitement d'images... Je dois perdre des images dans l'opération... Auriez vous un logiciel à me conseiller pour décomposer une vidéo image par image ? J'ai déjà essayé Regressi, mais pour le coup, lui il m'enlève un paquet d'images ce qui devient vraiment inexploitable.

  5. A voir en vidéo sur Futura
  6. #5
    gts2

    Re : Problème de conservation d'énergie mécanique

    Bonjour,

    Quel est le format de votre fichier ?
    Pouvez-vous me donner un lien où télécharger la video que je comprenne le problème, éventuellement en message privé.
    (je suis l'auteur de Regressi)

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