La connaissance du monde extérieur, qui se traduit par l’utilisation de nos cinq sens, est une nécessité sans laquelle notre survie serait en danger. Néanmoins, la sensation varie en fonction de la personne de sorte que cette dernière ne peut avoir qu’une vision globale des choses ce qui relève de la subjectivité et ne s’apparente, en aucun cas, à la science. De ce fait, l’être humain s’est aperçu, depuis l’antiquité, qu’il était absolument vital de quantifier les propriétés ou caractéristiques du système observé et qu’il fallait donc adopter le mécanisme de la mesure en utilisant des références. Historiquement, les premières mesures effectuées concernaient les longueurs, les poids et les surfaces des terrains. Au sujet du temps, la première horloge, celle à eau, date d’environ 3500 ans avant Jésus christ.
Néanmoins, les étalons de référence diffèrent selon les cultures, les pays et les époques historiques. En conséquence, et par souci d’uniformisation des mesures, la communauté scientifique international avait consenti, depuis des siècles, des efforts colossaux qui ont été finalement couronnés, en 1971, par l’instauration du fameux système international d’unités ouvrant ainsi la voie à la Métrologie qui est la science de la mesure.
C’est dans ce contexte que s’inscrivent ces notes de cours qui s’adressent aux étudiants des licences fondamentale et appliquée de Physique et de Chimie. Plus précisément, il est question de présenter, au lecteur, les fondamentaux de ce volet scientifique en focalisant l’intérêt sur trois chapitres qui comportent chacun des exercices d’applications suivis des réponses concises. Le premier chapitre est dédié aux grandeurs physiques fondamentales et dérivées en mettant l’accent sur leurs dimensions.
Le deuxième chapitre, qui s’articule autour de la mesure d’une grandeur physique, met en relief trois parties : le système international d’unités, les instruments de mesure et les méthodes de mesures. Le troisième chapitre a trait à l’estimation de l’incertitude absolue aussi bien pour les mesures directes qu’indirectes.
Sommaire
Chapitre 1 Grandeurs physiques
1. 1 Introduction
1.2 Grandeurs fondamentales – Dimensions
1.3 Grandeurs physiques dérivées
Exercices d’application
Chapitre 2 Mesure d’une grandeur physique
2.1 Introduction
2.2 Unités de mesure du système international
2.2.1 Unités fondamentales
2.2.2 Unités des grandeurs dérivées – Unités dérivées
2.3 Instruments de mesure
2.3.1 Instruments analogiques
2.3.2 Instruments numériques
2.4 Méthode de mesure
2.4.1 Mesure directe
2.4.2 Mesure indirecte
2.4.3 Mesures répétées (multiples)
Exercices d’application
Chapitre 3 Incertitude absolue
3.1 Introduction
3.2 Estimation des incertitudes absolues pour les mesures directes
3.2.1 Cas des instruments analogiques
3.2.1.1 Cas d’un instrument gradué
3.2.1.2 Cas d’un multimètre analogique
3.2.2 Cas des instruments numériques
3.2.2.1 Cas d’un multimètre numérique
3.2.2.2 Cas d’un compteur numérique
3.2.3 Incertitude absolue sur une valeur moyenne
3.3 Chiffres significatifs
3.4 Ecriture du résultat de mesure
3.5 Incertitude absolue dans le cas d’une mesure indirecte
3.5.1 Position du problème
3.5.2 Méthode de calcul de DG
Exercices d’application
Réponses
Références
- Quote paper
- Nabil Safta (Author), 2018, Introduction à la Métrologie. Notes de cours et applications, Munich, GRIN Verlag, https://www.hausarbeiten.de/document/449043
