Analyser les incertitudes de mesures

Incertitude

Lycée

Auteur : 

Guillaume Le Franc

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Description

Chaque fois que l’on fait des mesures, en physique ou dans d’autres disciplines, des erreurs sont attachées à ces mesures, qui proviennent par exemple de la précision intrinsèque des instruments de mesure utilisés ou du protocole d’expérimentation. Dans cette activité, l’élève utilise son smartphone pour mesurer différentes grandeurs physique (par exemple le champ magnétique ou la vitesse de rotation lorsqu’il effectue un tour sur lui-même) et il étudie la distribution des résultats et observe comme varient moyenne et écart-type

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Que contient cette activité ?

Dans l’application FizziQ, mesure le champ magnétique autour de toi et enregistre le résultat pendant 5 secondes. Exporte tes résultats dans ton cahier d’expérience et regarde l’histogramme des résultats. Qu’observes-tu ?
Refais le même exercice en mesurant le champ magnétique au-dessus d’un objet en métal (un radiateur en fer, un écran, un ordinateur)
Pour chaque cas, combien d’observations sont inférieures à la moyenne ? et combien sont supérieures ? combien de données sont supérieures à la moyenne plus 2 fois l’écart-type ? et inférieures à la moyenne moins deux fois le même écart-type ? Entre tes deux mesures, comment varie la moyenne ? et l’écart-type ?
Finalise ton cahier d'expérience en ajoutant du texte et des photos et partage le avec ton enseignant
Exercice 2 : mesure de la vitesse de rotation
En restant le plus immobile possible, mesure avec l’outil Rotation Z du Gyroscope, la vitesse de rotation pendant 5 secondes. Exporte tes résultats dans ton cahier d’expérience et regarde l’histogramme des résultats. Qu’observes-tu ?
Refais la même mesure en tournant sur toi-même pendant 5 secondes (essaie de garder le portable droit et ne tourne pas trop vite pour ne pas avoir la tête qui tourne).
Une fois tes résultats exportés dans ton cahier, regarde l’histogramme et compare-le au cas où tu étais immobile.
Les 2 courbes ont-elles la même allure ? quelle conclusion peut-on tirer de la comparaison des 2 écart-types ?
Si tu disposes d’un plateau qui tourne, refais la même expérience en mettant ton smartphone au centre du plateau et compare tes résultats avec l’expérience ou tu tournais sur toi-même.
Finalise ton cahier d'expérience en ajoutant du texte et des photos et partage le avec ton enseignant

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