Les incertitudes

Autres calculs

Exemple 1

si x = 98 ± 3 (± 3 %)

A. Calculez  z ± Dz  si z = x 2

La valeur la plus probable pour z est : 9604
la valeur maximale possible est :10201
la valeur minimale : 9025

Le résultat : z = 9604 ± 597 ou  z = 9600 ± 600 (±6 %)

Ce résultat est en accord avec la règle énoncée pour l'incertitude relative des multiplications et des divisions.

B. Calculez w ± Dw si w = x 1/2

La valeur la plus probable : 9,899
la valeur maximale possible : 10,050
la valeur minimale : 9,747

Le résultat : w = 9,90 ± 0,15 (± 1,5 %)  ou w = 9,9 ± 0,2

L'incertitude absolue sur ce résultat n'est que la moitié de l'incertitude relative initiale. Ce résultat est tout de même conforme à la règle énoncée pour l'incertitude relative des multiplications et des divisions.

Multiplications et divisions (plus que deux termes)

Exemple 2

si x = 84 ± 2 (± 2,3 %), y = 58 ± 3 (±5,2 %) et z = 23 ± 1 (±4,3 %)

Calculez  w ± Dw  si w = x · y / z

En utilisant les valeurs extrêmes...

la valeur la plus probable : 211,83
la valeur maximale : 86 (61) / 22 = 238,45
(+26,62)
la valeur minimale : 82 (55) / 24 = 187,92 (-23,91)

donc :  w = 211,83 ± 26,62 (± 12,6 %) ou 210 ± 30

Ce résultat est conforme à la règle énoncée pour l'incertitude relative des multiplications et des divisions. Cette règle est valable pour n'importe quel nombre de termes multipliés et/ou divisés entre eux.

On peut utiliser les deux règles énoncées précédemment dans de nombreuses situations. Cependant certains calculs faisant intervenir des fonctions particulières nécessitent l'usage de la méthode des extrêmes.

Fonctions particulières

Exemple 3

si q = 45± 2o Calculez  w ± Dw  si w = tg q

La valeur la plus probable est : 1,000
la valeur maximale possible est : tg 47o = 1,072
la valeur minimale : tg 43o = 0,933

Le résultat : w = 1,000 ± 0,072 ou  w = 1,00 ± 0,07

Exemple 4

si x = 38 ± 3 Calculez  w ± Dw  si w = ln x

wprob = 3,638
wmax = 3,714
wmin = 3,555

Le résultat : w = 3,64 ± 0,08

Conclusion

La méthode des extrêmes, qui consiste à déterminer les valeurs extrêmes d'un calcul, est la méthode la plus générale. Lorsque les calculs deviennent complexes c'est la méthode à privilégier.

 

http://www.cegep-ste-foy.qc.ca/profs/rfoy
(1998-2009) La physique en ligne