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comment trouver l’incertitude ?

Titre: Comment trouver et calculer l’incertitude dans vos mesures

Souvent en sciences, nous mesurons des valeurs pour obtenir des résultats précis. Mais, pour obtenir ces résultats, il faut non seulement garder en tête que nos mesures ne sont pas impeccables, mais il faut aussi quantifier ce que nous appelons l’incertitude ou l’erreur expérimentale. Cet article vous mènera à travers les différentes méthodes pour calculer et exprimer l’incertitude de vos mesures.

#### La Nature de l’Incertitude

En commençant, il est important de comprendre que l’incertitude est l’expression de la marge d’erreur de nos mesures. Elle montre à quelle distance potentielle de la vraie valeur du nombre notre mesure se situe. Plus l’incertitude est faible, plus notre mesure est précise. L’incertitude peut être absolue, exprimée en unités de mesure, ou relative, qui est la valeur absolue divisée par le nombre mesuré, souvent exprimée en pourcentage.

#### Comment calculer l’incertitude

L’algo de base pour calculer l’incertitude dépend de l’opération mathématique en question :

– **Addition et Soustraction :** Si vous additionnez ou soustrayez deux valeurs avec leurs incertitudes respectives, vous additionnez simplement les incertitudes. Par exemple, si vous avez l’incertitude de 0,05ml et 0,05ml pour deux mesures, la mesure finale sera (31,5 pm 0,1)ml (Alloprof, 2022).

– **Multiplication et Division :** Si vous multipliez ou divisez deux valeurs avec leurs incertitudes respectives, vous regardez l’incertitude relative (par exemple de 1/3 pour un cube). Pour une mesure de 2cm ± 1cm, si on eleve à la puissance 3, l’incertitude sera désormais de 3x la valeur initiale (Wikihow, 2019).

– **Cas particulier avec température et fréquence du mouvement :** C’est encore plus pertinent lors du calcul d’incertitudes sur des fréquences obtenues à partir de périodes mesurées selon une équation comme f=1/T (Futura, 2023).

#### La Pratique en Laboratoire

Dans un laboratoire, vous pourriez être confrontés au fait d’exprimer l’incertitude de vos mesures. Pour un grand nombre de mesures identiques, vous pouvez utiliser une méthode statistique pour calculer l’incertitude (Chapitre 5 Mesures Physiques, 2021). Ensuite, pour obtenir l’incertitude la plus générale, il faut calculer l’écart type de toutes les valeurs mesurées, c’est-à-dire la distance typique entre chaque valeur et la moyenne.

#### Lors de l’analyse de données

Lors de l’analyse de votre jeu de données, l’incertitude est souvent calculée par la propagation de l’incertitude, pour exprimer l’incertitude d’un paramètre à partir des incertitudes des paramètres de départ. Par exemple, lors du calcul de la pente d’un graphique (Futurasciences, 2022).

#### Dans les conclusions

En fin d’expérience, l’incertitude sera généralement exprimée comme une valeur « élargie », c’est-à-dire incluant plusieurs écarts-types (Alloprof, 2023). Cela crée un intervalle de confiance, une fourchette de valeurs qui a de fortes probabilités de contenir la vérité statistique.

En somme, la maîtrise du calcul d’incertitude est essentielle pour la tenue d’expériences crédibles. Comme toute compétence, une compréhension solide de la façon de trouver et calculer l’incertitude se construit à force de pratiquer. Soyez patient et attentifs, l’erreur au laboratoire peut en fait être une précision supplémentaire si on sait comment la capturer et la quantifier.