Aucune mesure n’est parfaite : apprends à connaître et à réduire les erreurs.
www.ndolomath.comFiche de révision de Physique : « Techniques de mesure et erreurs », proposée par ndolomath.comndolomath
Techniques de mesure et erreurs
💡 Idée principale : mesurer, c’est comparer une grandeur à une unité. Toute mesure comporte une erreur ; le physicien cherche à la connaître et à la réduire.
Étapes résumées
Une mesure se fait avec un instrument adapté et bien réglé.
L’erreur est l’écart entre la valeur mesurée et la valeur vraie.
Les erreurs systématiques se répètent, les erreurs aléatoires varient.
On répète les mesures et on calcule la moyenne.
Techniques de mesure
Longueurs
Règle, pied à coulisse, palmer.
Durées
Chronomètre, oscilloscope.
Masses
Balance électronique ou Roberval.
Grandeurs électriques
Multimètre en voltmètre, ampèremètre, ohmmètre.
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1
Lecture d’un instrument
On lit la graduation l’œil placé perpendiculairement à l’échelle, pour éviter l’erreur de parallaxe. On note la valeur avec son unité.
2. Comprendre : mesurer, c’est comparer
Mesurer une grandeur, c’est la comparer à une grandeur de même nature choisie comme unité. Mais l’instrument a ses limites, l’opérateur aussi, et les conditions de l’expérience varient. C’est pourquoi une mesure honnête donne toujours une valeur et une incertitude : veut dire que la vraie longueur est entre 12,3 et 12,5 cm.
Les types d’erreurs
Erreur systématique
Toujours dans le même sens : appareil mal étalonné, zéro mal réglé.
≠
Erreur aléatoire
Varie d’une mesure à l’autre : réflexes, lecture, conditions.
3. Erreur absolue et erreur relative
L’erreur relative s’exprime souvent en pourcentage.
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Exemple guidé
On mesure une longueur de 10,2 cm. La valeur vraie est 10,0 cm. Calcule l’erreur absolue et l’erreur relative.
Solution : . .
Réduire les erreurs
1
Choisir
Un instrument précis et adapté.
2
Régler
Vérifier le zéro et le calibre.
3
Répéter
Faire plusieurs mesures et calculer la moyenne.
Exploiter une série de mesures
Exercice type
Cinq élèves mesurent la période d’un pendule : 1,52 s ; 1,48 s ; 1,50 s ; 1,55 s ; 1,45 s. Donne la valeur moyenne et l’incertitude (écart maximal à la moyenne).
Réponses : systématique · 2 % · regarder perpendiculairement. Le corrigé détaillé et d’autres exercices de ce chapitre sont dans les exercices corrigés.
Erreurs fréquentes
Une erreur n’est pas une faute : elle existe même quand on travaille bien.
L’erreur relative n’a pas d’unité.
Faire la moyenne réduit les erreurs aléatoires, pas les systématiques.
Méthode
Identifie la source d’erreur, classe-la (systématique ou aléatoire), puis propose un moyen de la réduire.
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