TP ASSISTANCE GRAVITATIONELLE

import matplotlib.pyplot as plt # A NE PAS MODIFIER ============================================================== # Extraction des données du fichier texte de pointage t,x,y=[],[],[] # définition de 3 listes vides pour les 3 variables t, x et y # ouverture du fichier texte avec la méthode with with open("pointage3p252.txt", "r") as fichier: header = [fichier.readline() for i in range(3)] # Lecture de la première ligne de DONNEES en remplaçant la virgule par le point line = fichier.readline().replace(',','.') # Bloc d'instructions à réaliser sur chaque ligne de données while line: # Séparation des valeurs d'une ligne selon le séparateur indiqué dans split() ti,xi,yi=line.split(';') t.append(float(ti)) # dates (en s) x.append(float(xi)) # abscisse (en m) y.append(float(yi)) # ordonnée (en m) line=fichier.readline().replace(',','.') # Lecture de la ligne de données suivante # ================================================================================ N=len(t) # Nombre de positions print("\nLe pointage comporte",N,"positions numérotées de",0,"à",N-1,".") # Tracé des points de la trajectoire y=f(x) plt.title('Vecteurs vitesse et accélération') # titre plt.xlabel('x (en m)') # légende de l'axe des abscisses plt.ylabel('y (en m)') # légende de l'axe des abscisses plt.axis('equal') # même échelle sur les axes # Représentation des points de coordonnées (x(t),y(t)),rouge'r',forme'o',taille 2 plt.plot(x,y,'ro',ms=2) # Calculs des coordonnées et de la norme des vecteurs vitesse # rangées dans 3 listes vxi, vyi et vi vx,vy,v=[''],[''],[''] # La première valeur de chaque liste est remplie par # un espace pour la position 0 non calculable for i in range(1,N-1) : # Calcul de la coordonnée vxi du vecteur vitesse sur l'axe x au point n°i vxi=(x[i+1]-x[i-1])/(t[i+1]-t[i-1]) vx.append(vxi) # insère la valeur vxi en dernière position de la liste vx # Calcul de la coordonnée vyi du vecteur vitesse sur l'axe y au point n°i vyi=(y[i+1]-y[i-1])/(t[i+1]-t[i-1]) vy.append(vyi) # insère la valeur vyi en dernière position de la liste vy # Calcul de la norme vi du vecteur vitesse au point n°i vi=(vxi**2+vyi**2)**(1/2) v.append(vi) # insère la valeur vi en dernière position de la liste v # Option pour ne représenter qu'un vecteur vitesse tous les n points print("\nReprésenter :") n=1 # Représentation des vecteurs vitesse tous les n points # Affichage des coordonnées vxi, vyi et de la norme vi print("\nPoint n°"," \t vx (en m.s-1)", " \t vy (en m.s-1)"," \t v (en m.s-1)") for i in range(1,N-1,n) : # Représente au point n°i de coordonnées (x[i],y[i]) # un vecteur de coordonnées (vx[i]/20,vy[i]/20) plt.arrow(x[i], y[i], vx[i]/20, vy[i]/20, width=0.0005, length_includes_head=True, head_length=0.0025, head_width=0.0025, color='g') # Affiche les coordonnées (vxi,vyi) et la norme vi avec 2 décimales print(i," \t\t",'%+.2f'% vx[i]," \t\t",'%+.2f'% vy[i]," \t\t",'%.2f'% v[i])

# Calculs des coordonnées des vecteurs variation de vitesse et accélération # rangées dans 5 listes delta_vxi, axi, delta_vyi, axi et ayi delta_vx,delta_vy=['',''],['',''] # Les 2 premières valeurs sont remplies par un ax,ay,a=['',''],['',''],['',''] # espace pour les positions 0 et 1 non calculables

for i in range(2,N-2) : # Calcul des coordonnées delta_vxi du vecteur variation de vitesse # sur l'axe x au point n°i, et des coordoonées axi du vecteur accélération delta_vxi=vx[i+1]-vx[i-1] axi = delta_vxi/(t[i+1]-t[i-1]) # calcule la valeur axi à partir de delta_vxi ax.append(axi) # insère la valeur axi en dernière position de la liste ax # Calcul des coordonnées delta_vyi du vecteur variation de vitesse # sur l'axe y au point n°i, et des coordoonées ayi du vecteur accélération delta_vyi = vy[i+1] - vy[i-1] # calcule la valeur delta_vyi ayi = delta_vyi/(t[i+1]-t[i-1]) # calcule la valeur ayi à partir de delta_vyi ay.append(ayi) # insère la valeur ayi en dernière position de la liste ay # Calcul de la norme du vecteur accélération au point n°i ai = (axi**2+ayi**2)**(1/2) # calcule la norme du vecteur accélération au point n°i a.append(ai) # insère la valeur ai en dernière position de la liste a

## REPRISE DE LA CONFIGURATION DU GRAPHIQUE plt.title('Vecteurs vitesse et accélération') # titre plt.xlabel('x (en m)') # légende de l'axe des abscisses plt.ylabel('y (en m)') # légende de l'axe des abscisses plt.axis('equal') # même échelle sur les axes plt.plot(x,y,'ro',ms=2) for i in range(1,N-1,1) : # Représente au point n°i de coordonnées (x[i],y[i]) # un vecteur de coordonnées (vx[i]/20,vy[i]/20) plt.arrow(x[i], y[i], vx[i]/20, vy[i]/20, width=0.0005, length_includes_head=True, head_length=0.0025, head_width=0.0025, color='g') # Affiche les coordonnées (vxi,vyi) et la norme vi avec 2 décimales print(i," \t\t",'%+.2f'% vx[i]," \t\t",'%+.2f'% vy[i]," \t\t",'%.2f'% v[i]) ## À COMPLÉTER # Option pour ne représenter qu'un vecteur accélération tous les p points p=1 # Représentation des vecteurs accélération tous les n points # Affichage des coordonnées axi, ayi et de la norme ai print("\nPoint n°"," \t ax (en m.s-2)", " \t ay (en m.s-2)"," \t a (en m.s-2)") for i in range(2,N-2,p) : # Représente au point n°i de coordonnées (x[i],y[i]) # un vecteur de coordonnées (ax[i]/50,ay[i]/50) plt.arrow(x[i], y[i], ax[i]/50, ay[i]/50, width=0.0005, length_includes_head=True, head_length=0.0025, head_width=0.0025, color='b') # Affiche les coordonnées (axi,ayi) et la norme ai avec 2 décimales print(i," \t\t",'%+.2f'% ax[i]," \t\t",'%+.2f'% ay[i]," \t\t",'%.2f'% a[i]) plt.show()