| TP Physique N° 11 | Exploitation d'une série de mesures avec un tableur. Enoncé. | 
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| Programme 2010 : Physique et Chimie Programme 2020 : Physique et Chimie | 
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- Exploitation avec un tableur d’une série de mesures. Utilisation d’un tableau de mesures, tracé de graphes et recherche d’un modèle.
II- Exemple de tableur : Excel.
1)- Présentation d’un tableur.
► Un tableur est un logiciel performant qui permet :
- De construire et de modifier des tableaux : ensemble de lignes et de colonnes.
- De faire des calculs variés sur les lignes et les colonnes de ces tableaux.
- De construire des graphiques à partir des données de ces tableaux.
- …..
► C’est un outil très utilisé pour exploiter les résultats expérimentaux en Sciences physiques.
2)- Ouverture d’Excel.
| Pour lancer le logiciel Excel, il suffit de cliquer sur 
		  l’icône
          raccourcie :   |  
             | 
a)- Présentation.
► L’écran comprend :
- La barre de titre (nom du logiciel avec le nom du fichier) : 1.
- La barre de menu (Fichier, Édition,…..) : 2.
- La barre des outils standards : 3.
- La barre des outils mise en forme : 4.
- La barre de formule : 5.
- La barre d’état : 6.
b)- La feuille de calcul :
► La feuille de calcul est divisée en cellules, intersection de lignes et de colonnes.
- Une feuille de calcul Excel contient 256 colonnes (A à IV) et 65536 lignes (1 à 65536).
- Les colonnes sont repérées par des lettres : de A à Z pour les 26 premières et de combinaisons de deux lettres pour les autres.
- Les lignes sont indiquées par des numéros de 1 à 65536.
- Une cellule est caractérisée par sa colonne et sa ligne : la cellule C2.
c)- Les cellules.
► Lors de l’ouverture d’une nouvelle feuille de calcul, toutes les cellules sont vides.
► Une cellule peut contenir :
- Une donnée numérique : la cellule A2 contient la valeur numérique 1.
- Une formule, formée du signe égal suivi d’une expression littérale : la cellule C2 contient la formule : =A2+B2^2.
- Que représente cette formule ?
- Un texte indiquant par exemple une grandeur et son unité.
III- Tracé de graphes et exploitation.
1)- Le problème posé.
► Le but est de donner différentes représentations graphiques, de les analyser et de tirer une loi physique.
2)- Le tableau de valeurs.
- Ouvrir une nouvelle feuille Excel.
- Reproduire et compléter le tableau suivant avec les mesures que vous avez effectuées.
 

3)- Représentation graphique.
- À l’aide de la souris (clic gauche), sélectionner la plage de cellules : B4:C9.
-  
  
   sur l’icône
  sur l’icône 
   , 
  puis comme type de graphique, choisir , Nuage de points et comme sous-type 
  de graphique,
, 
  puis comme type de graphique, choisir , Nuage de points et comme sous-type 
  de graphique,  
- Sélectionner le premier en haut à gauche.
- 
  
   sur Suivant, sélectionner série en colonnes et 
  8
  sur suivant.
  sur Suivant, sélectionner série en colonnes et 
  8
  sur suivant.
- Titre du graphique : T = f (ℓ )
- Axe des abscisses (X) : ℓ en cm
- Axe des ordonnées (Y) : T en s
- 
  
   sur Axes : cocher : axes des abscisses (X) et
  choisir : automatique puis cocher : axe des ordonnées (Y).
  sur Axes : cocher : axes des abscisses (X) et
  choisir : automatique puis cocher : axe des ordonnées (Y).
- 
  
   sur  Quadrillage : cocher
  quadrillage principal pour l’axe des abscisses et l’axe des ordonnées.
  sur  Quadrillage : cocher
  quadrillage principal pour l’axe des abscisses et l’axe des ordonnées.
- 
  
   sur Suivant et sur Terminer.
  sur Suivant et sur Terminer.
- En sélectionnant le graphe, on peut agir sur la hauteur ou la largeur en tirant sur les poignées.
- 
  
  
 sur l’axe des abscisses.
  sur l’axe des abscisses. 
   sur Motifs. Cocher : Graduation principale : Extérieure ;
  sur Motifs. Cocher : Graduation principale : Extérieure ; 
  
  
- 
  Graduation secondaire : intérieure ; 
   étiquette
  de graduation : En bas, puis  
   sur O.K.
  sur O.K.
- 
  
  
 sur l’axe des ordonnées.
  sur l’axe des ordonnées. 
   sur Motifs. Cocher : Graduation principale : Extérieure ;
  sur Motifs. Cocher : Graduation principale : Extérieure ; 
  
  
- 
  Graduation secondaire : intérieure ; 
   étiquette
  de graduation : En bas, puis  
   sur O.K.
  sur O.K.
- 
  
  
 sur
  sur   sur O.K.
  sur O.K.
- 
  
  
 sur
  sur   sur O.K.
  sur O.K.
- 
  
  
 sur la série des ordonnées : Format de la série de données :
  Marques : cocher Personnalisée ;
  sur la série des ordonnées : Format de la série de données :
  Marques : cocher Personnalisée ; 
  
- 
  Premier plan : bleu, arrière plan : bleu ciel ;
  Style + puis  
   sur O.K..
  sur O.K..
- 
  Sélectionner : Titre de l’axe des ordonnées, 
  
   sur Format,
  sur Format, 
   titre de l’axe sélectionné,
  titre de l’axe sélectionné,  
- 
  
   sur Alignement puis régler l’angle sur 0 °,
  sur Alignement puis régler l’angle sur 0 °, 
  
- 
  puis  
   sur O.K.
  sur O.K.
- On peut déplacer les différents textes du graphique.
4)- Exploitation des valeurs.
- Commenter le graphe obtenu. Quelles sont les remarques que l’on peut faire ?
5)- Applications.
- Le but est de représenter les graphes suivants, de les interpréter et de modéliser.
a)-     
  Représenter le graphe : 
 
 
   en 
  respectant les unités suivantes T 
  en seconde s et 
ℓ en 
  mètre m.
 en 
  respectant les unités suivantes T 
  en seconde s et 
ℓ en 
  mètre m.
- Remarque : Excel peut calculer la racine d’un nombre situé dans une cellule : = racine(cellule).
- Exploitation : Quelles sont les remarques que l’on peut faire ?
► 
  À partir du graphe, on peut retrouver la relation liant 
 
 
 et 
  T.
et 
  T.
- 
  
   sur graphique et
  sur graphique et 
   sur Ajouter courbe de tendance.
  sur Ajouter courbe de tendance.
- Type : linéaire ;
- Options : cocher : Afficher l’équation sur le graphique et
- 
Afficher le coefficient de détermination (R2) sur le graphique, puis 
  
   sur O.K.
  sur O.K.
   Interpréter le résultat obtenu :
  Interpréter le résultat obtenu :
- Excel donne l’équation de la représentation graphique obtenue grâce à une étude statistique.
- Le coefficient de détermination permet de savoir si le modèle utilisé est en adéquation avec la représentation graphique obtenue.
- Lorsque R2 = 1, l’adéquation est parfaite. Si R2 ≈ 1, il y une dépendance statistique entre les variables x et y.
- C’est souvent le cas en physique car on travaille avec des valeurs expérimentales.
- Le but est de trouver un modèle mathématique qui se rapproche le plus du modèle expérimental.
- Le coefficient de détermination R2 permet de savoir si le modèle choisi est bien en accord avec les résultats expérimentaux.
-  
  En déduire la relation liant 
 
 et 
   
  T.
et 
   
  T.
b)- Représenter le graphe : T2 = f (ℓ) en respectant les unités suivantes T en seconde s et ℓ en mètre m.
- Formule pour élever un nombre au carré : = cellule ^ 2 (combinaison de touche)
   Quelles sont les caractéristiques de la courbe obtenue ?
  Quelles sont les caractéristiques de la courbe obtenue ?
   Exploiter le graphe avec Excel. Donner l’expression mathématique
  de la relation entre T2 et 
   
  ℓ.
  Exploiter le graphe avec Excel. Donner l’expression mathématique
  de la relation entre T2 et 
   
  ℓ.
   Comparer le résultat obtenu avec celui trouvé avec le tracé
  sur papier millimétré. Conclusions.
  Comparer le résultat obtenu avec celui trouvé avec le tracé
  sur papier millimétré. Conclusions.