Projet
La loi de
Coulomb
Auteur : Simon Vezina
(svezina@cmaisonneuve.qc.ca)
Departement de physique
College de Maisonneuve
Description du
sujet
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En physique electrique, on etudie l'interaction de la force electrique
entre deux spheres uniformement chargees grece e loi de Coulomb.
Lorsqu'une charge Q applique une force Fe
sur une charge q, le module de la force electrique prend la
forme de l'expression
Dans le cadre de ce laboratoire de programmation, vous aurez e
programmer l'expression vectorielle de la loi de Coulomb. Dans cette
expression, on y precise la position vectorielle de la charge Q et la
position vectorielle de la charge q ce qui permet d'obtenir un equation
precisant e la fois le module de la force, l'orientation de celle-ci
ainsi que de son sens (attraction ou repulsion). Ainsi, vous aurez e
programmer la loi de Coulomb vectorielle
Dans le cadre de ce projet,
l'application SIMCoulomb
a ete developpee dans le
langage JAVA afin
calculer e l'aide du principe de superposition la force electrique qu'un
systeme de particules chargees applique sur une particule chargee
quelconque. Cette application e caractere pedagogique a ete coneue pour
accompagner un etudiant voulant implementer les outils mathematiques lui
permettant d'atteindre ce but.
Pour avoir acces e l'ensemble
des fonctionnalites de l'application
SIMCoulomb, la realisation de ce projet sera necessaire.
Il est possible d'obtenir l'application dans son integralite sous certaines conditions
(contactez
svezina@cmaisonneuve.qc.ca pour
plus de detail).
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Description du
projet
Le projet
consiste e faire des liens entre l'informatique, les mathematiques et de la
physique par l'etude de la loi de Coulomb. Voici une liste abregee de quelques contributions
disciplinaires :
| Informatique |
Physique |
Mathematique |
e Implementer des
operations mathematiques dans une classe representant un
vecteur en trois dimensions.
e Verifier la qualite de son implementation grece aux
tests unitaires JUnit Test de JAVA.
e Apprendre e manipuler un objet immuable dans
un programme informatique permettant de realiser du calcul scientifique
comme le calcul de la loi de
Coulomb.
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e
Approfondir la notion de representation vectorielle de la loi de
Coulomb.
e Verifier quelques proprietes physiques en lien avec
la loi de Coulomb sur un tres grand nombre de particules chargees. |
e Appliquer la notion de vecteur en trois
dimensions.
e Appliquer les operations mathematiques vectorielles
tel que l'addition, la soustraction et la multiplication d'un vecteur
par un scalaire
e Calculer le module d'un vecteur e trois dimensions. |
Ainsi, le projet
consistera e
(1)
implementer dans un programme en JAVA des
operations mathematique permettant de definir en informatique le concept de
vecteur,
(2)
utiliser des objets de type vecteur pour appliquer la loi de Coulomb et
(3)
appliquer le principe de superposition pour evaluer la force electrique entre
plusieurs charges electriques.
Completer le laboratoire redonnera
la grande majorite des fonctionnalites au programme
SIMCoulomb.
Documentation du
projet
Pour realiser
ce projet, il est important de se documenter sur le sujet de la loi de Coulomb. e partir des
notes de cours disponibles ici-bas, une lecture permettra d'etre initie aux teches e realiser lors du laboratoire.
Reference :
Note de cours en lien avec la realisation du projet (La loi de Coulomb).
Note de cours redigee par Simon Vezina, College de Maisonneuve
Realisation du projet
: La loi de Coulomb
version : 1.2.1
La realisation de ce projet se fera
lors d'une activite de laboratoire informatique. Pour ce faire, il faudra realiser
l'installation d'une plateforme de developpement JAVA, telecharger le code
source en lien avec le laboratoire.
Initialement, le
programme ne fait qu'afficher le nombre de particules qui sera traite par
l'application.
e la fin du laboratoire, le programme sera en mesure de calculer la force
electrique entre un tres grand nombre de particules.
Installation de la plateforme de
developpement JAVA (JDK : java developpment kit)
Voici les liens vous permettant de telecharger l'environnement JDK de
developpement JAVA :
Laboratoire : La loi de Coulomb
Le laboratoire consiste e construire implementer
des methodes mathematiques en lien avec les vecteurs, utiliser les
vecteurs pour evaluer la loi de Coulomb et verifier certaines proprietes
physiques en lien avec la force electrique.
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e Pre requis : |
Avoir des connaissances sur la loi de Coulomb.
Avoir des connaissance de base en JAVA |
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Derniere mise e jour
: 2024-09-25