Logiciels libres et enseignement

Favoriser l’usage de logiciels libres et de formats ouverts

- Auteur : Guylain Picard

Usages pédagogiques

Mek couvre l’ensemble du programme de physique, section mécanique, du lycée et du premier cycle universitaire

Exemple d’utilisation de Mek

Ce document présente deux exemples d’utilisation de Mek version 0.30, destinés à une prise en main rapide du logiciel. D’autres copies d’écran présentant les fenetres générales de Mek sont disponibles dans la présentation de l’auteur.

Simulation d’une chute libre avec vitesse initiale

On désire lancer une boule de pétanque depuis une hauteur de 0,5m

Après avoir lancé Mek en maximisant ou non la fenêtre (voir remarques), cliquer sur Fichier > Nouveau

Trois fenêtres apparaissent. Une intitulée mek et les deux autres relatives au type de force envisagé.

% Dans la fenêtre mek cliquer sur Particule > Nouvelle. Entrer alors, dans les champs marqués, le nom boule, une masse de 0.75 kg, une valeur de Y de 0.5m, X et Z restant à 0, un Vx et un Vy de 4 m/s avec Vz = 0 comme vitesse initiale et enfin choisir une taille et une couleur pour matérialiser la boule en passant la souris sur le rectangle gris à gauche de l’étiquette fixe.

Passer dans la fenêtre forces extérieures et cliquer sur la pomme. Une petite fenêtre apparait et propose un gy de 9.8. Cliquer alors dans l’espace blanc sous l’étiquette boule et l’icône se place à cet endroit. La fenêtre forces intérieures contient également l’étiquette boule mais elle ne nous intéresse pas dans ce cas et on peut la fermer.

Il reste à sauver le fichier en cliquant sur Fichier > Enregistrer sous avec le nom boule.mek par exemple, et on est prêt pour la simulation

Celle-ci est commandée par les touches rouges de la barre d’affichage. En passant dessus avec la souris, leur fonction est indiquée.

Cliquer sur Initialiser puis régler le zoom en cliquant sur la loupe + jusqu’à ce que la valeur d’un carreau de la grille soit de 1m par exemple (la valeur est en bas de l’écran et il y a plusieurs tailles de carreau pour la valeur 1m ).

Cliquer sur Affichage et cocher Vitesse et Force pour visualiser ces vecteurs au cours de la simulation. Régler leur zoom en cliquant 3 ou 4 fois sur Vitesse - et Forces -. Ralentir en positionnant le petit rectangle gris sur fond rouge sur la gauche.

La simulation se lance, s’arrête, et se relance avec la flèche rouge Démarrer. Le temps est indiqué en bas à gauche de l’écran.

Pour un autre essai, il faut refaire les réglages précédents, et, pour modifier des valeurs, il faut ouvrir le fichier, faire les modifications et les enregistrer.

Conserver le résultat de la simulation

Avant d’effectuer la simulation, cliquer successivement sur Simulation > Enregistrer > Chercher et donner un nom boule.dat au fichier de mesures.

Faire Save , puis cocher les valeurs à enregistrer dans la fenêtre et terminer par Enregistrer.

Lancer la simulation. Une fois la simulation stoppée, cliquer sur Simulation > Enregistre > Enregistrer , on peut alors visualiser les valeurs dans une fenêtre xterm en tapant more boule.dat.

Pendant la simulation, un clignotant rouge en bas à droite de l’écran montre que l’enregistrement fonctionne. Pour écraser les résultats d’une simulation, il suffit de répéter les étapes précédentes à partir de l’arrêt. Le nouvel enregistrement écrase l’ancien. Inutile de changer le nom de fichier.

Simulation du mouvement d’un satellite terrestre

Comme précédemment, demander l’ouverture d’un nouveau fichier. Puis dans la fenêtre mek cliquer sur Particule > Astres > Terre . Mettre la Terre fixe avec X, Y, Z à 0 et choisir un point de couleur pour la représenter.

Cliquer sur Particule > Nouvelle et créer un satellite de masse 1000 kg positionné à X = 36800 km (Y et Z à 0) avec une vitesse initiale Vy = 6000 m/s (Vx et Vz à 0).Ne pas oublier son point repère.

Supprimer la fenêtre Forces extérieures et cliquer sur l’icône m, force gravitationnelle de la fenêtre Forces intérieures . Pour finir, cliquer sous l’étiquette Terre de cette fenêtre et sauvegarder le fichier, sous le nom satellite.mek par exemple.

Il ne reste plus qu’à lancer la simulation selon l’ordre donné précédemment et les réglages voulus.

Remarques importantes

  • Le fait d’avoir enregistré le fichier permet de le recharger par Fichier > Ouvrir lorsque l’on est un peu perdu dans les différentes simulations, c’est aussi un moyen d’avoir l’affichage des fenêtres pour effectuer des modifications.
  • Ne pas confondre l’enregistrement des paramètres de la simulation avec les 3 fenêtres en fichier.mek et l’enregistrement du résultat de la simulation en fichier.dat.
  • Les fichiers démonstration de l’auteur présents par défaut à l’installation du logiciel sont dans /usr/local/share/mek.
  • On peut lancer la simulation, régler le zoom des vecteurs, à vue, de même que celui de la grille. On peut aussi changer le zoom pour visualiser, après l’arrêt.
  • On ne peut pas lancer une nouvelle simulation, après modifications, tout en ayant la précédente à l’écran.
  • Toute modification après arrêt, et avant de relancer une simulation, la réinitialise.
  • En cliquant sur Simulation > Options on peut changer les paramètres de calcul de la simulation.Les expériences précédentes ont été réalisées avec les paramètres par défaut.
  • On peut, à tout moment, rappeler les fenêtres de modification à l’écran si l’on ne maximise pas la fenêtre Mek

Recherche avancée