🖥️ Installation de Regressi sur les ordinateurs Unowhy

Chers élèves,

Vous devez installer le logiciel Regressi sur votre ordinateur Unowhy.

👉 Téléchargez l’exécutable depuis le site du Lycée Jean Villar :

https://www.jeanvilar.net/w21.asp?pageJV=phys.asp

Placez l’exécutable directement sur le bureau de votre ordinateur.

Merci de réaliser cette installation avant le prochain cours.
Si vous avez besoin d’aide, je suis disponible pour vous accompagner.

🧪 TP : Détermination de la vitesse des ultrasons

🎯 Objectifs

Mesurer la durée d’un aller-retour d’une onde ultrasonore
Associer cette durée à une distance parcourue
Tracer un graphique distance en fonction du temps
Déterminer la vitesse des ultrasons dans l’air

🦇 Contexte : les chauves-souris et les ultrasons

Les chauves-souris utilisent les ultrasons pour se déplacer et chasser dans l’obscurité. Elles émettent des sons très aigus qui rebondissent sur les obstacles. En analysant l’écho reçu, elles peuvent localiser leur environnement avec précision. Ce principe d’écholocation est similaire à celui étudié dans ce TP.

📚 Ce qu’il faut savoir

Les ultrasons se déplacent dans l’air à environ 340 m/s, soit 0,034 cm/µs. Lors d’un aller-retour, la distance parcourue est deux fois la distance entre l’émetteur et le réflecteur.

Formule utilisée : Δt = 2 × d / v

📊 Série de mesures

Distance (cm)	Durée aller-retour (µs)
10	577×10^-6
15
20	1218×10^-6
25	1471×10^-6
30
35	2059×10^-6
40	2353×10^-6
45
50	2870×10^-6

🧪 Activité complète avec Regressi

🔧 Étapes à réaliser dans Regressi

Saisir les données : distance (cm) et durée aller-retour (s) manquantes
Tracer le graphe : distance en fonction du temps
Effectuer un ajustement affine à l’aide de l’outil de modélisation
Déduire la vitesse des ultrasons à partir de la pente (attention aux unités)

📄 Travail à effectuer sur un document Word ou OpenDocument

Copiez le titre du TP : Détermination de la vitesse des ultrasons en police 14
Copiez le texte en police 12
1.Insérez le tableau de valeurs
2.Ajoutez la courbe obtenue dans Regressi (utilisez l’outil Capture pour faire une capture d’écran)
3.Ajoutez le résultat de la modélisation (équation de la droite) en le copiant ou en le capturant
4.Les chauves-souris utilisent les ultrasons pour déterminer la distance des objets situés autour d'elles.
A partir de l'expérience réalisée précédemment et à l'aide de la courbe d'étalonnage obtenue ci-dessus, proposer un protocole afin de déterminer une distance inconnue à laquelle se situe un obstacle de la chauve-souris (on prendra un livre comme obstacle).
Expliquer votre démarche.

📁 Enregistrez le fichier mis en forme dans un dossier nommé physique-chimie placé sur le bureau de votre ordinateur.

🧭 Guide débutant : Utiliser Regressi

1️⃣ Ouvrir Regressi

Lance le logiciel Regressi.
Clique sur Fichier → Nouveau → Clavier pour créer une nouvelle série de mesures.

2️⃣ Définir les grandeurs

Une fenêtre s’ouvre pour configurer les deux grandeurs physiques :
⚠️ Ne remplis que le symbole et l’unité
Grandeur 1 : symbole t, unité s (seconde)
Grandeur 2 : symbole x, unité cm
Clique sur OK pour valider.

3️⃣ Saisir les données

Entre les valeurs dans le tableau ligne par ligne.
Utilise les flèches du clavier pour te déplacer rapidement entre les cellules.

✅ Saisie des puissances de 10 dans Regressi

Dans Regressi, les puissances de 10 sont notées avec la lettre E (ou e) selon la notation scientifique utilisée en informatique.

1.2E-3 signifie 1,2 × 10⁻³
3.5E2 signifie 3,5 × 10²

Tu peux entrer directement les valeurs dans les cellules du tableau avec cette notation. Elle est reconnue automatiquement comme une valeur numérique.

📌 Exemple dans ce TP

Pour une durée de 577 microsecondes, entrez 577E-6 seconde dans Regressi.

4️⃣ Tracer le graphe

Clique sur l’icône 📈 ou va dans Affichage → Graphe.
Choisis :

Abscisse : t
Ordonnée : x

5️⃣ Modéliser

Dans la fenêtre du graphique, regarde à droite.
Clique sur Modélisation.
Choisis le modèle affine et clique sur Ajuster.
Regressi affiche l’équation obtenue : x(t) = a × t + b

6️⃣ Interpréter

Le coefficient directeur a correspond à la célérité des ultrasons .
L'ordonnée à l'origine b.
On pourrait s’attendre à ce que b = 0 si la distance initiale est nulle. Cependant, dans la réalité, plusieurs facteurs peuvent introduire un biais :
- Un décalage dans le déclenchement de la mesure
- Une distance initiale non prise en compte
- Un temps de réponse du capteur
👉 Ce biais se traduit par une ordonnée à l’origine non nulle, qui ne reflète pas une erreur de calcul, mais une influence systématique sur la mesure.

🧭 Conseils pour Regressi

Définis les grandeurs : t (s) et d (cm)
Trace le graphe d = f(t)
Fais un ajustement affine : d(t) = a × t + b
La pente a correspond à la vitesse apparente (cm/s)

📝 Conclusion

Ce TP permet de déterminer expérimentalement la vitesse des ultrasons dans l’air à partir de mesures de temps et de distance.

🐌 Même un escargot peut modéliser une droite… à son rythme.