Pratique · Programme expérimental

Ce document couvre des sujets sélectionnés du niveau standard pour le cours évalué pour la première fois en 2025 ; il ne constitue pas l'intégralité du programme.

Prérequis : lire les quantités et unités indiquées, puis utiliser l'arithmétique et les conditions du modèle ci-dessous.

Les exemples sont originaux et fictifs : ils ne correspondent ni à de vraies mesures ni à de véritables enquêtes d'étudiants.

Qu'est-ce qui expliquerait cette observation ?

• Une ligne passant près de chaque point de données est utile, mais sa pente peut rester incertaine. Un graphique constitue une preuve pour un modèle dans la plage de mesure.

Construire le modèle

• La variation aléatoire fait différer les lectures répétées.
• L'erreur systématique décale les résultats de manière constante.
• L'incertitude absolue porte l'unité mesurée ; l'incertitude relative ou en pourcentage compare l'incertitude à la valeur mesurée.
• Incertitude : Une limitation quantifiée sur un résultat mesuré.
• Erreur systématique : Un biais de mesure constant.

Choisir des preuves capables de le tester

• Pour un produit ou un quotient, additionner les incertitudes relatives constitue une approximation courante de l'incertitude maximale.
• Pour une différence, additionnez les incertitudes absolues.
• Une ordonnée à l'origine non nulle peut révéler un décalage ou un modèle incomplet.

En laboratoire : Indiquez les unités sur les axes et choisissez une échelle appropriée. Tracez des barres d'incertitude là où cela est justifié, tracez une droite de tendance plutôt que de relier tous les points, et estimez les pentes maximales et minimales plausibles lorsque la méthode demandée l'exige.

Travailler à partir de quantités connues

• Connu : longueur = 50.0 mm avec une incertitude de 1.0 mm.
• Incertitude relative = incertitude absolue / valeur × 100 = 1.0 / 50.0 × 100 = 2.0 %.
• Pour le quotient de deux quantités mesurées indépendamment avec des incertitudes relatives maximales de 2 % et 3 %, l'estimation maximale sommée est de 5 %.

À vous : Une lecture de 40 cm a une incertitude absolue de 1 cm. Calculez l'incertitude relative.

Vérifier la conclusion et ses limites

• Répéter des lectures réduit l'incertitude aléatoire dans une moyenne mais ne supprime pas automatiquement une erreur zéro.
• Ne donnez pas plus de décimales que votre mesure ne peut justifier.

Faux : Répéter une mesure élimine toujours un décalage d'étalonnage. Répéter et moyennner réduit la dispersion ALÉATOIRE dans la moyenne. Un décalage d'étalonnage décale chaque lecture identiquement, donc les répétitions tombent toutes sur la même valeur erronée ; seul un nouvel étalonnage permet de le corriger.

Clé :

• La variation aléatoire fait différer les lectures répétées.
• Pour un produit ou un quotient, additionner les incertitudes relatives constitue une approximation courante de l'incertitude maximale.
• À surveiller : répéter des lectures réduit l'incertitude aléatoire dans une moyenne mais ne supprime pas automatiquement une erreur zéro.

Écrire à partir d'une incertitude relative de 8 pour cent

• Une lecture de 25 cm présente une incertitude absolue de 2 cm.
• Trouver l'incertitude relative. Répéter la lecture ne supprime pas un décalage d'étalonnage.