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TP DE PHYSIQUE P2 MESURES ET PRECISION I- UTILISATION DE LA CALCULATRICE Pour chacun des calculs suivants, recopiez dans l’ordre les touches que vous utilisez, ainsi que le résultat donné par la calculatrice (faites attention aux parenthèses !!!). Remarque : pour écrire 1,3×103, on tape 1,3E3. Le E remplace ×10 Calcul 1,5 1011 3,0 108 Résultat donné par la calculatrice 4 10-1 10 2 101 6,6710-11 II- 0,7 5,981024 637010 3600010 3 3 2 PRECISION D’UNE MESURE : LES CHIFFRES SIGNIFICATIFS Lorsqu’on réalise une mesure (que l’on ait fait un calcul ou pas), le nombre de chiffres avec lequel il faut arrondir le résultat dépend de la précision de l’appareil de mesure. Ce nombre de chiffres est appelé nombre de chiffres significatifs. Il ne correspond pas aux nombre de chiffres écrits après la virgule !!! Pour connaître ce nombre de chiffres significatifs, c’est à dire pour savoir comment arrondir le résultat d’une mesure, il faut appliquer deux règles: Règle n°1 : Le nombre de chiffres significatifs d’un résultat est égal au nombre de chiffres écrits en partant de la gauche, à partir du premier chiffre différent de zéro. Les puissances de 10 ne sont pas prises en compte dans les chiffres significatifs. Application : complétez le tableau suivant : Résultat Nombre de chiffres significatifs Résultat 317 ,0 0,00326 0,032×103 83,01 4 07,01×106 2,004×10-9 30,01 102,70 Nombre de chiffres significatifs Une calculatrice ne réfléchit pas, ce n’est pas parce qu’elle vous donne 8 chiffres significatifs, qu’il faut tous les écrire, au contraire !!! Il faut que vous pensiez à la précision de votre mesure. Règle n°2 : Lorsqu’une grandeur physique est calculée à partir des valeurs d’autres grandeurs, on écrit le résultat final avec le plus petit nombre de chiffres significatifs que présentent ces valeurs. Application : Je souhaite mesurer la vitesse moyenne à laquelle mon frère parcourt la largeur du jardin. Pour cela, je dispose d’un décamètre et d’un chronomètre. On rappelle que la vitesse moyenne (en m/s) v est donnée par : v= d où s’exprime en mètres et t en secondes. A l’aide du décamètre je mesure une t distance de 32,35 m et à l’aide du chronomètre un temps de 4,54 s. a) Avec combien de chiffres significatifs sont données les mesures de d et de t ? b) En déduire avec combien de chiffres significatifs vous devrez donnez la valeur de v. c) Calculez v et donnez sa valeur avec le nombre correct de chiffres significatifs. III- MESURES SUR UN PARALLELEPIPEDE h On considère une cuve en plastique le longueur L et de largeur l. Instrument utilisé l L Complétez le tableau suivant : Règle de tableau Règle graduée Mesure de L (en cm) Nombre de chiffres significatifs Mesure de l (en cm) Nombre de chiffres significatifs Mesure de h (en cm) Nombre de chiffres significatifs a- Quel est l’instrument de mesure le plus précis ? Justifier votre réponse. b- On souhaite calculer la surface hachurée S de la cuve. Donnez l’expression de cette surface S en fonction de L et l. S = ……………. c- On souhaite calculer le volume V de la cuve. Donnez l’expression de ce volume V en fonction de L , l et h. V = …………….. En appliquant la règle n°2, complétez le tableau suivant : Instrument utilisé Règle de tableau Règle graduée Nombre de chiffres significatifs de S S (en cm2) Nombre de chiffres significatifs de V V (en cm3) IV- MESURE DE LA MASSE VOLUMIQUE D’UN SOLIDE La masse volumique d’un corps correspond à sa masse par unité de volume. Elle se note ρ et s’exprime en g/cm3 lorsque la masse s’exprime en g et le volume en cm3. 4m On donne pour un cylindre ρ 2 πd h A l’aide de la règle graduée et de la balance, faites les mesures suivantes : diamètre d du cylindre. hauteur h du cylindre. masse m du cylindre. d = ……….cm h = ………..cm m = ……….g d h a- Calculez en g /cm3 en donnant sa valeur avec le nombre correct de chiffres significatifs. Comparez-la avec la valeur théorique donnée dans le tableau suivant : Matériau plomb théorique en g/cm3 11,3 fer 7,9 cuivre 8,9 aluminium 2,7 liège 0,2 graphite 2,3 bois 0,8 eau 1,00 caoutchouc 1,03
