Épreuve physique 1ère C
EVALUATION DES RESSOURCES 12pts
EXERCICE 1 : évaluation des savoirs 4pts
1- Définir : mesurage, modèle 0.5pt x 2
2- Citer 3 qualités métrologiques d’un instrument de mesure 0.25pt x 3
3-Quel différence y’a-t-il entre l’incertitude type A et l’incertitude type B ? 0,5pt
4- Quel différence y’a-t-il entre une loi naturelle et un modèle ? 0,5pt
5- On a mesuré à l’aide d’un voltmètre la tension aux bornes d’un conducteur. On a trouvé U = 20,4V. si le mesurage était parfait on obtiendrait la valeur U = 20,5V. quel(le) est :
a- Le mesurande 0,25pt
b- La valeur mesurée 0,25pt
c- La valeur vraie 0,25pt
6- Répondre par vrai ou faux 0.25pt x2
a- Une loi physique peut varier avec temps
b- L’incertitude d’une différence est égale à la différence des incertitudes.
EXERCICE 2 : évaluations des savoirs et savoir-faire /4pts
1- On a réalisé une série de 10 mesures identique de l’intensité du courant d’un conducteur. On a trouvé la valeur moyenne I = 24,5mA avec une incertitude absolue ΔI = 0,3mA et un niveau de confiance de 99%.
1.1- Déterminer l’incertitude type liée à cette série de mesurage 0,75pt
1.2- Déduire l’écart-type expérimental de ce mesurage. 0,75pt
2- Un voltmètre ayant une précision de 0,5% + 3digit affiche la valeur U = 25,215V. calculer l’incertitude type élargie liée à la précision pour un niveau de confiance de 95% et écrire convenablement le résultat de cette mesure. 1pt
3- Un Ohmmètre de classe 2 utilisée sur un calibre 100Ω permet mesure la résistance d’un résistor. Elle indique la valeur R = 95,4Ω. La plus petite graduation de cet ohmmètre est 0,1Ω
Déterminer l’incertitude type liée à la classe de précision ainsi que l’incertitude élargie et déduire l’intervalle de confiance de ce mesurage pour un niveau de confiance de 95%. 1,5pt
EXERCICE 3 : application des savoirs et savoir-faire 4pts
La mesure d’une même température T (en K) a été réalisée par 10 groupes de TP à l’aide d’un thermomètre donc la plus petite graduation est 1K. Les valeurs obtenues sont consignées dans le tableau suivant ;
1- Déterminer l’incertitude type B liée à la lecture 0,5pt2- Calculer la valeur moyenne 0,5pt
3- Montrer que l’écart-type expérimental est σ = 1,49K 0,75pt
4- Calculer l’incertitude-type A liée à la série de mesure 0,75pt
5- Calculer l’incertitude type composé et l’incertitude élargie pour un niveau de confiance de 95% 1pt
6- En déduire l’intervalle de confiance 0,5pt
EVALUATION DES COMPETENCES 8pts
EXERCICE 1 : exploitation des résultats
Un élève veut remplacer un résistor endommagé dans son petit récepteur. Il prélève ce dernier et veut vérifier s’il correspond à l’appareil. Il réalise un circuit pour faire des mesures. Sur la notice des appareils utilisés, il peut lire « précision 3% près ». Les mesures lui permettent d’obtenir le tableau suivant :
Tâche 1 : proposez un schéma annoté du dispositif qui l’aide à effectuer les mesures. 1,5ptsTâche 2 : A l’aide de vos connaissances déterminer la valeur de la résistance R sous la forme R±U(R)
Consigne : Construire le graphe U = f’(I) et déduire graphiquement la valeur de la résistance 2,5pts
On rappelle que la loi d’ohm aux bornes d’un résistor a pour expression U=RI
EXERCICE 2 : détermination de le masse d’un composé chimique
Dans un laboratoire de votre établissement, des élèves réalisent une série de mesure de la masse en gramme d’un composé chimique et les résultats des mesures donnent : 4,10g 3,98g 4,21g 4,32g 4,25g 3,89g 4,41g 4,36g 4,28g 4,27g 4,18g 4,11g 4,15g 3,99g 4,12g 4,13g 3,99g.
Déterminer l’intervalle de confiance de la valeur de cette masse avec un niveau de confiance de 99% et en déduire la précision sur le résultat de cette mesure. 4pts
