Mesure de la vitesse de rotation du plateau à l'aide du magnétomètre

Principe de l'expérience et objectif

Modification du dispositif

On ajoute au dispositif déjà utilisé un aimant à côté du disque.

À chaque tour, le magnétomètre du téléphone passe au plus près d'un des pôles de l'aimant, conduisant à un pic sur le signal mesuré.

Le phono est encore réglé sur la vitesse de 78 tr/min.

Téléphone sur le plateauInformations[1]

Allures des signaux mesurés

Les signaux montrent clairement une périodicité.

Compte tenu de la position du téléphone sur le plateau et de l'orientation de l'aimant, on se basera dans la suite sur la composante du champ selon l'axe \(\left(Oy\right)\) du téléphone.

Les fichiers téléchargeables ci-dessous aux formats csv et ods correspondent à l'illustration ci-contre.

Variations du champ magnétique mesuré lors de la rotation du plateauInformations[2]

Exploitation des mesures et détermination de la vitesse de rotation

Mesure de la période du mouvement avec Regressi

Pour obtenir un résultat plus immédiat, il est possible d'utiliser les fonctions de mesure sur un graphique intégrées à Phyphox. Ici, on exploite la composante selon \(\left(Oy\right)\) à l'aide de Regressi.

On obtient une durée de 11,70 s pour 15 périodes.

Donc : \(T = \dfrac{11{,}70}{15}\simeq 0{,}78\ \mathrm s\).

On en déduit la vitesse angulaire : \(\omega = \dfrac{2 \cdot \pi}{T}\).

\(\omega=\dfrac{2 \cdot \pi}{0{,}78}\simeq 8{,}055\ \mathrm{rad \cdot s^{-1}}\).

Cette valeur est en accord avec celle mesurée par le capteur gyroscopique.

Mesure de la période du signal à l'aide de RegressiInformations[3]