Tracé de courbe et traitement des données

Structure des programmes en Python

On se propose d’afficher l’évolution d’une balle en chute libre depuis une hauteur de deux mètres.

Les mesures ont été réalisées à l’aide d’un logiciel de pointage (tracker), puis sauvées sous forme d’un fichier texte Pointage_balle.csv. On a spécifié à tracker que l’on voulait un point-virgule comme séparateur de données. Ce fichier peur être ouvert avec un tableur ou même un éditeur simple comme le bloc-notes.

On peut utiliser deux scripts :

• un premier script Python (TraceCourbe 1 - position.py) récupère ces données et trace un graphe ;
  
• un deuxième script (TraceCourbe 2 - Vitesses.py) calcule la vitesse et trace les deux courbes de position et vitesse. Il calcule par régression linéaire l’équation de la droite modélisant l’évolution de la vitesse.
  

 Script n° 1

Il se décompose en deux parties principales :

• Récupération des données : le script ouvre le fichier, lit les données qui y sont stockées et organise ces données dans trois variables de type liste : t[ ], x[ ] et y[ ].
  
• Tracé du graphe des valeurs de y en fonction du temps.

La partie sur l’ouverture de fichier est standard, elle peut s’utiliser pour n’importe quelle série de mesures. Il faudrait éventuellement ajuster le nombre de grandeurs mesurées et en fonction de l’origine du fichier, spécifier le séparateur de données (ligne 19 du script).

Script n° 2

Il se décompose en quatre parties principales :

• la récupération des données (Le script ouvre le fichier, lit les données qui y sont stockées et organise ces données dans trois variables de type liste : t[ ], x[ ] et y[ ]. Identique au script n° 1.) ;
  
• le calcul des vitesses suivant l’axe vertical, le mouvement s’effectuant exclusivement suivant l’axe y (Calcul de la vitesse moyenne v[n] en t[n], distance parcourue entre t[n-1] et t[n+1] divisée par l’intervalle de temps t[n+1]-t[n-1]. La variable vitesse contenant deux valeurs de mois que t[ ], x[ ] et y[ ], il est nécessaire pour le tracé de la courbe de fabriquer une nouvelle liste à partir de t[ ] en enlevant la première et la dernière valeur.) ;
  
•  la détermination de l’équation de la droite formée par la variation des vitesses (On utilise une fonction préprogrammée appartenant à la bibliothèque numpy. On obtient a le coefficient directeur et b l’ordonnée à l’origine.) ;
  
• l'affichage des résultats (La section est un peu plus complète, en particulier elle utilise l’affichage de deux courbes avec la fonction subplot.).
  

On retrouve une accélération de 9,8 m·s^–2.