Activité Python

[NoahNakiri]

Activité Python

Complétez le document ci-dessous. Vous validerez les cellules au fur-à-mesure en prenant le temps de lire attentivement les consignes.

Certaines cellules contiennent ce texte :

# YOUR CODE HERE
raise NotImplementedError()

Vous remplacerez ce contenu par votre propre programme ou fonction afin de répondre au problème posé. Ce code est conçu pour provoquer une erreur si vous ne traitez pas la question.

Une fois le document complété, n'oubliez pas de cliquer sur le bouton submit dans l'onglet assignments.

Ce notebook peut être considéré comme un cahier interactif. N'hésitez pas à vous l'approprier en ajoutant des cellules de texte ou de code selon vos besoins !
Baptème en Parachutisme

Un couple de parachutistes saute depuis un hélicoptère en vol stationnaire à l'altitude de 3000 m.

L'altimètre du moniteur permet de connaître leur position à chaque instant lors du saut.

On a relevé ces positions à intervalles de temps réguliers

On a ensuite calculé leurs vitesses à l'aide du script proposé ci-dessous pour tracer ensuite les vecteurs vitesses correspondants.
Représentation des vecteurs vitesses lors de la 1ère phase du saut

import matplotlib.pyplot as plt

​

# Création de la fonction permettant de tracer un vecteur vitesse

​

def vecteur_vitesse(x, y, dt, i):

vx = (x[i+1] - x[i-1]) / (2*dt)

vy = (y[i+1] - y[i-1]) / (2*dt)

plt.quiver(x[i], y[i], vx, vy, angles="xy", scale_units="xy", scale=0.3, color="green")

​

# Pointage des positions du parachutiste toutes les 2 secondes au cours de la 1ère phase du saut.

​

dt = 2

x = [0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0]

y = [3000, 2980, 2928, 2856, 2776, 2670, 2568, 2440, 2312, 2172]

​

Q1. Quel est l'intervalle de temps choisi pour déterminer la position des parachutistes ?



Q2. Quelle est l'altitude des parachutiste au bout de 12 secondes ?



Q3. Calculer leur vitesse verticale vy à cette date à l'aide du script précédent. Convertir en km/h.



La suite du script permet d'afficher les positions des parachutistes modélisées par un point matériel.

On représente ensuite par des vecteurs l'évolution de leur vitesse au cours du temps

Exécuter la cellule suivante pour faire apparaître le graphe y=f(x) et les vecteurs vitesses.

# Affichage des vecteurs vitesses

​

plt.plot(x, y, "b+")

vecteur_vitesse(x, y, dt, 2) # Tracé du vecteur vitesse au point M2

vecteur_vitesse(x, y, dt, 4) # Tracé du vecteur vitesse au point M4

vecteur_vitesse(x, y, dt, 7) # Tracé du vecteur vitesse au point M7

plt.xlabel("Position x")

plt.ylabel("Position y")

plt.title("Chute libre sans vitesse initiale")

plt.plot()

Q4. Expliquer comment le vecteur vitesse varie au cours de cette 1ère phase (norme, direction et sens).



Q5. Appliquer le principe d’inertie et sa contraposée pour interpréter cette phase du mouvement


Représentation des vecteurs vitesses lors de la 2ème phase du saut

On a relevé, toutes les 2 secondes, l'altitude des parachutistes après 18 secondes de chute.

Ce qui correspond au début de la 2ème phase.

On néglige le mouvement horizontal des parachutistes pendant la chute.

Ci-après le relevé des couples de mesures (date(s), altitude(m)) :

(18,2172) ; (20,2036) ; (22,1900) ; (24,1764) ; (26,1628) ; (28,1492) ; (30,1356) ; (32,1220) ; (34,1084) ; (36,948)

Q6. Quelle est la durée totale de cette 2ème phase du saut ?



Q7. Quelle est la distance parcourue par les parachutistes pendant cette durée ?


Q8. En déduire leur vitesse moyenne (en km/h) pendant cette 2ème phase.


On peut aussi calculer leur vitesse à l'aide du script proposé ci-dessous.

import matplotlib.pyplot as plt

​

# Création de la fonction permettant de tracer un vecteur vitesse

​

def vecteur_vitesse(x, y, dt, i):

vx = (x[i+1] - x[i-1]) / (2*dt)

vy = (y[i+1] - y[i-1]) / (2*dt)

plt.quiver(x[i], y[i], vx, vy, angles="xy", scale_units="xy", scale=0.3, color="green")

​

Q9. En vous aidant des lignes de codes écrites pour la 1ère phase.

Compléter la cellule ci-dessous avec les mesures réalisées au cours de la 2ème phase du saut pour afficher le pointage des positions des parachutistes.

# YOUR CODE HERE

raise NotImplementedError()

Q10. En vous aidant des lignes de codes écrites pour la 1ère phase.

Compléter la cellule ci-dessous pour afficher les vecteurs vitesses aux positions 2, 4 et 6.

# YOUR CODE HERE

raise NotImplementedError()

Q11. Expliquer comment le vecteur vitesse varie au cours de cette 2ème phase (norme, direction et sens).



Q12. Appliquer le principe d’inertie ou sa contraposée pour interpréter cette phase du mouvement



Q13. Les parachutistes avec l'équipement pèsent 150 kg. Calculer la valeur du poids de l'ensemble. (g=9,8 N/kg)

YOUR ANSWER HERE

Q14. Que peut-on dire de la valeur de l'intensité de la force de frottement de l'air ? Justifier.

YOUR ANSWER HERE
3ème phase et fin du saut jusqu'à l'atterrissage

Le début de cette phase correspond à l'ouverture du parachute.

Elle se termine lorsque les parachutistes touchent le sol.

Q15. Quelle est votre hypothèse quant à la nature du mouvement au cours de cette dernière phase du saut ? Expliquer votre point de vue en justifiant chacune de vos affirmations.

Merci beaucoup de m'aider je dois envoyer dans la nuit. Je remercie du fond du coeur ceux qui m'aideront à répondre à chaque question