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But du Projet

Le but de ce projet est de mesurer le champs de pesanteur a l'aide d'un pendule . En effet selon la mécanique de newton ils est possible de relier le champs de pesanteur local a la période d'oscillation du pendule et la longueur du fil utilisé.

https://fr.wikipedia.org/wiki/Pendule_simple

cette mesure présente de nombreuse applications:

-mesure de la masse d'un objet ,grâce a la formule de la force de gravitation, si l'on se trouve dans son champs de pesanteur et distance /centre de l'objet connu (cela nessecite un altimètre et la connaissance de la géométrie de l'objet )

https://fr.wikipedia.org/wiki/Gravitation

-gravimétrie: en mesurant les variation local du champs du camh pesanteur on peut déterminer le type de matériaux en sous sol (demande un mesure très précise de g les variation étant très faible , en effet les gravimètre actuel mesure g a 10^-9 )

https://fr.wikipedia.org/wiki/Gravim%C3%A9trie

Présentation du projet

Notre but est donc de mesurer la période d'oscillation du pendule ,pour cela nous disposons de plusieurs voie :

-capter le mouvement de la masse du pendule :en mesurant une distance qui va varier selon la position de la masse ou en mesurant directement l'angle entre le fil et et la vertical. Le mouvement une fois analyse par l'arduino nous donnera la période du pendule.

-mesurer directement la période d'oscillation grâce a un capteur infrarouge qui vas détecter quand la masse passe devant lui ,ainsi il suffit de placer le capteur sur la trajectoire de la masse et de mesurer le temps entre 2 passages de la masse afin d'avoir la periode ( * un facteur 1/2) .

la méthode la plus simple a mettre en place et nécessitant le moins de calcul pour obtenir la période est la n°2. Il nous reste a déterminer les incertitude de mesure afin de trouver le moyen d'avoir l'estimation la plus précise possible de la période

Cahier des charges

Notre gravimètre devra pouvoir donner une valeur la plus précise possible de g de plus il doit être asser léger est peut volumineux afin qu'un homme seul puisse le transporter, aux même titre le capteur devra être capable de fonctionner sur batterie avec une autonomie d'environ 1 h de fonctionnement minimum et il devra pouvoir se recharger sur secteur

enfin il faudrait que le capteur soit contenu dans une boite pressurisé afin que l'action de l'air sur la masse soit la même dans toute les condition .

un afficheur numérique serait une option envisageable si cela peut être intégré aux système sans consommer toute l’énergie disponible

Capteurs nécessaires

La mesure de la période peut se faire de différente façon comme vu plus haut . nous disposons de plusieur capteur pouvant mesurer chacun quelque chose de différent
Ultrasson.jpg
-capteur a ultrasons: Le capteur a ultrason mesure une distance , ici le modèle
Capt ultrasson shema.png
utilisé est le HC sr04 ce capteur a une résolution de 3mm le shema ci contre explique la démarche pour mesurer l'angle et

ainsi la période

-potentiomètre: le potentiomètre affiche une résistance différente en fonction de l'orientation de la masse ainsi une mesure de la résistance a l'arduino nous donne une courbe de l'angle en fct du Temp avec lequel on peut déterminer la période . Le potentiomètre est place sur l'axe de rotation du pendule .

-capteur optique : ce capteur détecte les variation d’intensité lumineuse afin de détecter si un objet passe devant lui ici le modele utilise est:MH-sesor-serie flying fish .comme dit plus haut en mesurant le Temp entre deux passage de la masse on trouve la période.

Capt optique.jpg

ci contre le capteur flying fish

Besoins électriques

il faudra alimenter l'arduino ainsi que l'afficheur numérique (éventuellement ) les capteur sont alimenter par l'arduino nous n'avons pas encore déterminer la consommation total du systéme.

Besoins Mécaniques

Le support sera en lego (jeux de construction pour enfant ) qui on l'avantage d’être relativement léger et modulable ce qui permettra de faire face aux contrainte futur

Arduino

les montage réalise dans le cadre des projet sont relativement simple puisque les capteur utilisé sont pour la plupart très complet ainsi nous utilisons une entrée analogique pour recevoir l'information du capteur ,une sortie a 5 v pour alimenter le capteur et la masse de l'arduino

Programme Arduino

Problèmes rencontrés

nous avons tester les trois capteur présenter ici et nous avons rencontrer quelque problèmes:

- la résistance du potentiomètre ne varie que tres peux dans l'intervalle des variation de la position de la masse du pendule les variation étant très faible les incertitude vont être grande . il faudrait un potentiomètre qui fasse moins de tour

-le capteur a ultrason a du mal a détecter des petit objet ce qui pourrait entraîner des grosse incertitude

-pour conclure je dirais que le capteur optique semblent a première vue le plus précis et le plus simple et pratique mais cela reste a vérifier aux cour des futur séance

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