Mesures et incertitudes Nous allons nous intresser au

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Mesures et incertitudes Nous allons nous intéresser au détail du programme Notions et contenus

Mesures et incertitudes Nous allons nous intéresser au détail du programme Notions et contenus Erreurs et notions associées Compétences expérimentales exigibles Identifier les différentes sources d’erreur (de limites à la précision) lors d’une mesure : variabilités du phénomène et de l’acte de mesure (facteurs liés à l’opérateur, aux instruments, …). Définition du vocabulaire au préalable La grandeur à mesurer G, le mesurande Opération: mesurage…. Il faut éviter « mesure » (polysémie) La valeur vraie … du mesurande L’erreur de mesure …. et donc identifier les sources d’erreur pour essayer de les minimiser Inspection Pédagogique Régionale 16 Janvier 2013

Les erreurs de mesure Les erreurs systématiques Les erreurs aléatoires A chaque fois il

Les erreurs de mesure Les erreurs systématiques Les erreurs aléatoires A chaque fois il faut procéder à une estimation de ces erreurs Deux notions nouvelles : justesse et fidélité … et la notion d’incertitude Inspection Pédagogique Régionale 16 Janvier 2013

Les erreurs de mesure Les erreurs systématiques impliquent un écart à la justesse Les

Les erreurs de mesure Les erreurs systématiques impliquent un écart à la justesse Les erreurs aléatoires impliquent un écart à la fidélité Dans beaucoup d’ouvrages scolaires on prend l’exemple du tir sur cible Inspection Pédagogique Régionale 16 Janvier 2013

Les incertitudes Compétences expérimentales exigibles Notions et contenus Incertitudes et notions associées Compétences expérimentales

Les incertitudes Compétences expérimentales exigibles Notions et contenus Incertitudes et notions associées Compétences expérimentales exigibles Évaluer et comparer les incertitudes associées à chaque source d’erreur. Évaluer l’incertitude de répétabilité à l’aide d’une formule d’évaluation fournie. Évaluer l’incertitude d’une mesure unique obtenue à l’aide d’un instrument de mesure. Évaluer, à l’aide d’une formule fournie, l’incertitude d’une mesure obtenue lors de la réalisation d’un protocole dans lequel interviennent plusieurs sources d’erreurs. Inspection Pédagogique Régionale 16 Janvier 2013

Les incertitudes Notions et contenus Incertitudes et notions associées S’agit-il d’une évaluation de répétabilité?

Les incertitudes Notions et contenus Incertitudes et notions associées S’agit-il d’une évaluation de répétabilité? 1. a) et b) classiques 2. a) Réflexion et bon sens. To = (1, 2 ± 0, 1) s Un autre exemple 2. b) Ennui, amortissement, … 3. a) Global et critique To = 1, 24872… s Compétences expérimentales exigibles 3. b) Avec tableur σ = 0, 00875 s Évaluer et comparer les incertitudes associées à chaque source d’erreur. 3. c) Incertitude type U(T) = 0, 0040. . . On Évaluer l’incertitude de répétabilité à l’aide d’une formule d’évaluation fournie. retient U(T) = 0, 004 s. Évaluer l’incertitude d’une mesure unique obtenue à l’aide d’un instrument de mesure. Puis To = (1, 249 ± 0, 004) s. Précision : 0, 32 % Évaluer, à l’aide d’une formule fournie, l’incertitude d’une mesure obtenue lors de la réalisation d’un protocole dans lequel interviennent plusieurs sources d’erreurs. 4. ? ? ? Tableur + exploitation Inspection Pédagogique Régionale 16 Janvier 2013

Les incertitudes Un autre exemple Méthode: Notions et contenus Compétences expérimentales exigibles Incertitudes et

Les incertitudes Un autre exemple Méthode: Notions et contenus Compétences expérimentales exigibles Incertitudes et notions associées Évaluer et comparer les incertitudes associées à chaque source d’erreur. On prend appui sur une loi de Évaluer l’incertitude de répétabilité à l’aide d’une formule d’évaluation fournie. probabilité (loi normale ou Évaluer l’incertitude d’une mesure unique obtenue à l’aide d’un rectangulaire, …) instrument de mesure. Évaluer, à l’aide d’une formule fournie, l’incertitude d’une mesure obtenue lors de la réalisation d’un - Détermination tout d’abord de protocole dans lequel interviennent plusieurs sources d’erreurs. l’incertitude type u - Déduction de l’incertitude élargie U≈2. u avec un niveau de confiance à 95% - Expression du résultat : G = (g ± U(g)) Unité, niveau de confiance Inspection Pédagogique Régionale 16 Janvier 2013

Les incertitudes Notions et contenus Incertitudes et notions associées Compétences expérimentales exigibles Évaluer et

Les incertitudes Notions et contenus Incertitudes et notions associées Compétences expérimentales exigibles Évaluer et comparer les incertitudes associées à chaque source d’erreur. Évaluer l’incertitude de répétabilité à l’aide d’une formule d’évaluation fournie. Évaluer l’incertitude d’une mesure unique obtenue à l’aide d’un instrument de mesure. Évaluer, à l’aide d’une formule fournie, l’incertitude d’une mesure obtenue lors de la réalisation d’un protocole dans lequel interviennent plusieurs sources d’erreurs. Inspection Pédagogique Régionale 16 Janvier 2013

Les incertitudes Notions et contenus Expression et acceptabilité du résultat Notions et contenus Incertitudes

Les incertitudes Notions et contenus Expression et acceptabilité du résultat Notions et contenus Incertitudes et notions associées Compétences expérimentales exigibles Maîtriser l’usage des chiffres significatifs et l’écriture scientifique. Associer l’incertitude à cette écriture. Exprimer le résultat d’une opération de mesure par une valeur issue éventuellement d’une moyenne, et une incertitude de mesure associée à un niveau de confiance. Évaluer la précision relative. Compétences expérimentales exigibles Déterminer les mesures à conserver en fonction d’un critère donné. Évaluer et comparer les incertitudes associées à chaque source d’erreur. Commenter le résultat d’une opération de mesure en le comparant à une Évaluer l’incertitude de répétabilité à l’aide d’une formule d’évaluation fournie. valeur de référence. Évaluer l’incertitude d’une mesure unique obtenue à l’aide d’un instrument de mesure. Faire des propositions pour améliorer la démarche. Évaluer, à l’aide d’une formule fournie, l’incertitude d’une mesure obtenue lors de la réalisation d’un protocole dans lequel interviennent plusieurs sources d’erreurs. Inspection Pédagogique Régionale 16 Janvier 2013

Les représentations graphiques Notions et contenus Expression et acceptabilité du résultat Notions et contenus

Les représentations graphiques Notions et contenus Expression et acceptabilité du résultat Notions et contenus Incertitudes et notions associées Compétences expérimentales exigibles Maîtriser l’usage des chiffres significatifs et l’écriture scientifique. Associer l’incertitude à cette écriture. Exprimer le résultat d’une opération de mesure par une valeur issue éventuellement d’une moyenne, et Compétences expérimentales exigibles une incertitude de mesure associée à un niveau de confiance. Évaluer et comparer les incertitudes associées à chaque source d’erreur. Évaluer la précision relative. Évaluer l’incertitude de répétabilité à l’aide d’une formule d’évaluation fournie. Déterminer les mesures à conserver en fonction d’un critère donné. Évaluer l’incertitude d’une mesure unique obtenue à l’aide d’un instrument de mesure. Commenter le résultat d’une opération de mesure en le comparant à une valeur de référence. Évaluer, à l’aide d’une formule fournie, l’incertitude d’une mesure obtenue lors de la réalisation d’un Faire des propositions pour améliorer la démarche. protocole dans lequel interviennent plusieurs sources d’erreurs. L’éternelle loi d’Ohm Inspection Pédagogique Régionale 16 Janvier 2013

Bon courage!! Vous êtes en mesure d’être certain de bien faire… et visez juste

Bon courage!! Vous êtes en mesure d’être certain de bien faire… et visez juste Inspection Pédagogique Régionale 16 Janvier 2013