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Niveau maths sup
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[Exercice] Traitement des incertitudes

Posté par
Alcinoos
26-08-18 à 20:29

Bonjour,

Il s'agit d'un exercice que je dois rendre mais je suis un peu perdue... :

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On souhaite mesurer l'accélération de la pesanteur en étudiant la chute verticale d'une
bille d'acier lâchée sans vitesse initiale et filmée par une caméra rapide. Les positions sont
relevées sur les images par l'expérimentateur. L''altitude de la bille en fonction du temps
est donnée sur la figure ci-dessous, en prenant l'origine des temps au lâcher de la bille.


1. Déterminer la forme théorique de la courbe.




2. Un ajustement de cette courbe par le polynôme Y(t) = a.t² + b.t + c donne les valeurs des coefficients :
a=-4,85
b=-0,4
c=0,01.

Donner   les   unités  de   a,  b  et   c.
Y(t) et en m donc par analyse dimensionnelle : [m] = [a*t² ]
[m]=[b*t], [m] = [c], Donc c est en mètres, a en m.s-², b en m.s-1


Déterminer la valeur expérimentale de la pesanteur g.
g = dy/dt = 2a.t + b = -10,1

3. Quelles sont les sources d'erreur possibles   de   ce   protocole ?  
Les classer par ordre croissant.

Déclenchement/arrêt de la caméra
Précision de la caméra


4. Comment interpréter ici les valeurs non nulles des coefficients b et c ?

La bille n'est pas réellement lâchée sans vitesse initiale (b), et l'origine du temps n'est pas exactement prise au lâcher de la bille (c)

5. On répète l'expérience 10 fois, et on obtient en moyenne g = 9,55 m/s², avec une
incertitude statistique de 0,22 m/s². La mesure est-elle précise ? Est-elle juste ?
Justifier en détails.


Incertitude statistique de 2.3% et la mesure n'a qu'un chiffre significatif donc elle n'est pas vraiment précise; Elle est juste, la valeur de g standard étant: 9,806 65 m/s

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Toute aide sera grandement appréciée,

Posté par
J-P
re : [Exercice] Traitement des incertitudes 27-08-18 à 09:37

Citation :
g = dy/dt = 2a.t + b = -10,1


n'est certainement pas correct.

g = d²y/dt² = 2a = -9,7 (m/s²) me semblerait plus approprié.

Posté par
Alcinoos
re : [Exercice] Traitement des incertitudes 27-08-18 à 12:59

Oui, c'est un peu plus homogène...

Posté par
Alcinoos
re : [Exercice] Traitement des incertitudes 27-08-18 à 13:42

Merci !

Posté par
Alcinoos
re : [Exercice] Traitement des incertitudes 27-08-18 à 16:51

Pour la détermination de la forme théorique de la courbe :

PFD : ma = -mg
a=-g

on intègre :
v(t) = -gt + 0

on intègre :
x(t) = -1/2*g*t² +0

On trace avec la calculatrice; y(t) =  = -1/2*g*t²
donc la courbe aura théoriquement cette allure-là :

[Exercice] Traitement des incertitudes



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