Terminale S Physique Chimie - Chapitre 0 : Mesures et...

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1 STi2D Chap.0 Programme 2019 1/ 8 Chapitre 0 : Mesures et incertitudes 1) Grandeur physique 2) Système dunités

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    Chapitre 0 : Mesures et incertitudes

    1) Grandeur physique

    2) Système d’unités

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    → De ces sept unités sont déduites les unités dérivées du Système International :

    Grandeur Physique Unité Symbole Expression en unités de base

    Fréquence hertz Hz s-1

    Force newton N kgms-2

    Pression pascal Pa kgm-1s-2

    Energie joule J kgm2s-2

    Puissance watt W kgm2s-3

    Charge électrique coulomb C As

    Tension électrique volt V kgm2A-1s-3

    Eclairement lumineux lux lx cdm-2

    Vitesse mètres par seconde ms-1

    Masse volumique kilogrammes par m3 kgm-3

    Etc…

    Exercice 1 : Trouvez l’unité de G :

    On sait que : 2

    '

    d

    mmGF

    =

    '

    2

    mm

    dFG

    =

    Exercice 2 :

    a) Retrouver l’expression en unité de base de la force.

    b) Sachant que : qEF = et d

    UE = avec U la tension, E le champ électrique et d la distance

    Retrouver l’expression en unités de base du volt.

    c) Quelle est, dans le S.I., l’unité de la résistance électrique ? Retrouver son expression en unités de base

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    Exercice 3 : a) A l’aide de l’expression du poids retrouver les unités de l’intensité du champ de pesanteur.

    b) L’intensité sonore est équivalente à la puissance d’un son par unité de surface. Déterminer l’unité de l’intensité sonore dans le S.I.

    Exercice 4 : Une équation indique que :

    gvm

    ka =+ avec g l’intensité du champ de pesanteur

    Déterminer l’unité de a et celle de k dans le S.I.

    Exercice 5 :

    a) dc

    ba =

    2 avec : b en m ; c en kg ; d en kg

    b) 2c

    dba

    = avec : b en m/s ; c en m ; d en m/s

    c) ed

    cba

    =

    2

    avec : b en kg ; c en L/kg ; d en L ; e en L/kg

    d) On sait que a = b 2 (c / d) avec b = 200 cm, c = 0,50 N∙m –1 et d = 4,0 m.

    Exercice 6 : a) Quelle est la relation qui lie la puissance P au travail W ?

    b) En déduire une expression possible du joule en fonction de la seconde et du watt.

    c) Rechercher alors la correspondance entre le kWh et le J.

    3) Précision et incertitude Voyons le cas d’un tireur qui vise une cible :

    Donc : Si on diminue l’erreur ALEATOIRE( manipulateur) , on augmente la FIDELITE Si on diminue l’erreur SYSTEMATIQUE (instrument ), on augmente la JUSTESSE

    Au début il vise n’importe comment : - Il change de position à chaque tir : les tirs forment un nuage sur la cible( cas d et b ), on dit que la FIDELITE de son tir est faible. - Ceci met en évidence l’erreur ALEATOIRE . - Si le nuage n’est pas centré sur le point rouge, c’est l’instrument qui est en cause.

    Avec le temps il apprend à viser et corrige l’erreur ALEATOIRE : - les tirs sont groupés sur la cible - Si les tirs groupés ne sont pas centrés, ce n’est plus de sa faute mais l’instrument utilisé : il s’agit de l’erreur SYSTEMATIQUE qui va déterminer la JUSTESSE du tir.

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    3.1 Evaluer une incertitude par une approche STATISTIQUE ( type A) :

    Exercice 7 : N°7 p 252 Exercice 8 : N°10-11 p 252

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    3.2 Evaluer une incertitude sur une MESURE UNIQUE ( Type B) :

    Exercice 9 : N°14-15 p 253 Exercice 10 : N°5 p 230

    Exercice 11 : N°20 p 254 Exercice 12 : N°23 p 254

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    4) Expression du résultat : chiffres significatifs

    Remarques :

    → Dans les deux exemples précédents, on a 6 chiffres significatifs sur 346789 et sur 0,00000456709

    aussi !! → Cas du zéro : Lorsqu'un 0 est le premier chiffre (donc placé à gauche), il n'est pas significatif :

    • 0,8 a un chiffre significatif • 0,0052 a deux chiffres significatifs • 0,31 a deux chiffres significatifs

    Lorsque le 0 est le dernier chiffre (donc placé à droite) , il est significatif : • 1,200 a quatre chiffres significatifs • 0,0520 a trois chiffres significatifs

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    Exercice 13 : N°15-16 p 253 Exercice 14 : N°17 p 253

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    5) QCM