Mesures et incertitudes

Programme de 4ème: dans la colonne capacités: Mesurer des volumes ; mesurer des masses. Comprendre qu'à une mesure est associée une incertitude (liée aux conditions expérimentales). Suivre un protocole donné (utiliser un appareil de mesure). Mesurer (lire une mesure, estimer la précision d’une mesure, optimiser les conditions de mesure). Préambule du cycle terminal: L'approche expérimentale Composantes naturelles et privilégiées de la démarche scientifique, les activités expérimentales jouent un rôle fondamental dans l'enseignement de la physique et de la chimie. Elles établissent un rapport critique avec le monde réel, où les observations sont parfois déroutantes, où des expériences peuvent échouer, où chaque geste demande à être maîtrisé, où les mesures - toujours entachées d'erreurs aléatoires ou systématiques - ne permettent de déterminer des valeurs de grandeurs qu'avec une incertitude qu'il faut pouvoir évaluer au mieux.

« NOMBRES MESURES ET INCERTITUDES » Ressources: Fascicule édité par l’IGEN SPCFA: « NOMBRES MESURES ET INCERTITUDES » à télécharger sur le site académique http://www.ac-limoges.fr/physique-chimie/spip.php?article196 Mini fascicule de F. Brossard: « CHIFFRES SIGNIFICATIFS » http://www.ac-limoges.fr/physique-chimie/spip.php?article145 Article de F.X Bally et J.M Berroir: « INCERTITUDES EXPERIMENTALES  » B.U.P n°928 – nov. 2010

INCERTITUDE dx : permet de définir un intervalle autour de la valeur déterminée, contenant la valeur vraie, avec un niveau de confiance précisé. INCERTITUDE DE TYPE A: déterminée par analyse statistique d’une série de mesures ou de déterminations. INCERTITUDE DE TYPE B: déterminée par d’autres moyens quand on ne dispose pas d’une série de mesures.  

DEUX APPLICATIONS: Détermination de la concentration massique des ions chlorure dans l’eau de Vichy (méthode de Mohr) Incertitude de type A  analyse statistique des résultats de 7 groupes de spé. Détermination de la puissance consommée par effet Joule dans une résistance Incertitude de type B évaluation de l’incertitude à partir d’une mesure unique.

Pondération -->Coefficient de Student:

groupe Cm (g/L) 1 0,24 moyenne: 0,22428571 2 0,22 ecart-type: 0,01414214 3 0,21 incertitude-type: 0,00534522 4 0,23 5 6 7

Rq: en arrondissant par excès (souvent préconisé car on maximise l’incer-titude) : dR = 0,5 W

Incertitude-type composée: