Comment Écrire des Sources d’Erreur

Sources d’Erreur dans la Physique

Cet article va vous aider à:

• apprendre à identifier les sources d’erreur pour une expérience de physique
• décrire les erreurs les plus courantes que les élèves font dans le laboratoire de physique des rapports
• fournir des exemples de la façon de décrire les sources d’erreur

Quelles Sont les Sources d’Erreur?

dans l’anglais de tous les jours, les mots « erreur” et « erreur” peuvent sembler similaires.,

Cependant, en physique, ces deux mots ont des significations très différentes:

• Une erreur est quelque chose qui affecte les résultats, ce qui n’était pas plausible à éviter (compte tenu des conditions de l’expérience) ou à expliquer.
• Une erreur est quelque chose qui affecte les résultats, ce qui aurait dû raisonnablement être évité.

Nous allons voir des exemples de chacun dans le reste de cet article.

réponses incorrectes courantes

Une partie de l’apprentissage de la rédaction d’une bonne section sources d’erreur comprend l’apprentissage de ce qu’il ne faut pas faire.,

Voici quelques réponses incorrectes courantes que les élèves ont tendance à inclure dans leur section sources d’erreur.

• une erreur Humaine. Le problème avec cette phrase est qu’elle est beaucoup trop vague. Cela peut être correct si la nature de l’erreur est d’origine humaine (à condition qu’il s’agisse d’une erreur inhérente et non d’une erreur), mais il n’est pas correct d’exprimer l’erreur en termes vagues. Conseil: N’écrivez pas la phrase « erreur humaine” n’importe où sur votre rapport de laboratoire.
• l’erreur d’arrondi., Ce problème est que les étudiants n’ont presque jamais assez de précision dans leurs réponses pour que l’erreur d’arrondi soit significative. Même une calculatrice bon marché fournit au moins 8 chiffres, alors que la plupart des expériences de physique de première année donnent des résultats où seulement 2-3 de ces chiffres sont des chiffres significatifs. Vous pouvez certainement trouver des sources d’erreur plus importantes à décrire au lieu de l’erreur d’arrondi.
• technique incorrecte. Si vous avez mal utilisé l’équipement ou si vous avez mal suivi les procédures, par exemple, ce sont des erreurs—ce ne sont pas des sources d’erreur., Une source d’erreur est quelque chose que vous ne pouvez pas vous attendre à éviter de manière plausible.
• calculs incorrects. S’il y a des erreurs dans vos calculs, ce ne sont pas des sources d’erreur. Les erreurs de calcul sont quelque chose que les étudiants sont censés éviter. Bien sûr, certains élèves font des erreurs, mais les erreurs ne sont pas sources d’erreur.
• problème Accidentel. Si un accident s’est produit pendant l’expérience, ce qui pourrait être évité de manière plausible en répétant l’expérience, ce n’est pas une source d’erreur., Par exemple, si vous effectuez le Laboratoire de machines D’Atwood et que les deux masses entrent en collision, c’est une erreur de conserver les données. Il suffit de refaire l’expérience, en prenant soin de libérer les masses pour qu’elles ne s’entrechoquent pas.
• Laboratoire partenaire. Ne blâmez pas votre partenaire de laboratoire—du moins, pas dans votre rapport-car ce n’est pas une source d’erreur valide.

Sources D’erreur: Ce Qu’il faut rechercher

lorsque vous identifiez et décrivez une source d’erreur, gardez à l’esprit les points suivants:

• cela devrait ressembler à un problème inhérent que vous ne pourriez pas éviter de manière plausible.,
• Il devrait être significatif par rapport aux autres sources d’erreur.
• Il doit réellement affecter les résultats. Par exemple, lorsqu’une voiture roule sur un plan incliné, sa masse s’annule dans l’équation d’accélération (a = g sin θ), il serait donc incorrect de citer une échelle mal calibrée comme source d’erreur.
• Vous devez décrire la source d’erreur aussi précisément que possible. Essayez de ne pas paraître vague.
• sauf indication contraire du manuel du laboratoire ou de votre instructeur, vous devez décrire en détail la source de l’erreur., En plus d’identifier la source de l’erreur, vous pouvez décrire comment elle influe sur les résultats, ou vous pouvez suggérer comment l’expérience pourrait être améliorée (mais suggérez seulement une amélioration avec parcimonie—pas chaque fois que vous décrivez une source d’erreur), par exemple.
• L’erreur doit être cohérent avec vos résultats. Par exemple, si vous mesurez l’accélération gravitationnelle dans une expérience de chute libre pour être supérieure à 9,81 m/s2, il serait incohérent de citer la résistance de l’air comme source d’erreur (car la résistance de l’air entraînerait une accélération mesurée inférieure à 9,81 m/s2, pas plus grande).,
• Essayez de ne pas paraître hypothétique. C’est mieux si on dirait que votre source d’erreur est basée sur des observations que vous avez faites pendant lab. Par exemple, dire qu’une échelle pourrait ne pas être calibrée correctement semble hypothétique. Si vous dites plutôt que vous avez mesuré la masse à 21,4 g sur une échelle, mais 20,8 g sur une autre échelle, vous avez établi qu’il y a un problème avec les échelles (mais notez qu’il s’agit d’une erreur de 3%: si votre erreur de pourcentage est beaucoup plus grande que 3%, Il y a une source D’autre part, si vous obtenez 20.43 g sur une échelle, mais 20.,45 g sur une autre échelle, cette erreur est probablement insignifiante-ne vaut pas la peine d’être décrite (puisque le pourcentage d’erreur est inférieur à 0,1%).
• solide scientifique et objectif. Évitez de paraître dramatique, comme « l’expérience a été un désastre « ou » il y avait plusieurs sources d’erreur.” (Il peut en effet y avoir plusieurs sources d’erreur, mais généralement seulement 1-2 sont dominantes et les autres sont relativement mineures. Mais quand vous dites « plusieurs sources d’erreur,” il fait l’expérience semble bien pire qu’elle ne l’était probablement.)
• démontrer de bonnes compétences en analyse, en appliquant la logique et le raisonnement., C’est ce que les instructeurs et les TA espèrent lire lorsqu’ils évaluent les sources d’erreur: une analyse approfondie et bien raisonnée.
• assurez-vous d’utiliser la terminologie correctement. Vous ne pouvez pas vous attendre à gagner autant de crédit si vous obtenez des mots comme vélocité et accélération, ou force et énergie, confus dans votre écriture.
• Suivre les instructions. Vous ne croiriez pas combien d’élèves perdent des points, par exemple, lorsqu’un problème dit de « décrire 2 sources d’erreur”, mais un élève en énumère 5 ou ne se concentre que sur 1. Certes, si vous êtes dans un cours de physique, vous êtes capable de compter., 🙂

des Exemples de Sources d’Erreur

Voici quelques exemples concrets de la façon d’identifier et de décrire les sources d’erreur.

(1) une voiture roule sur une pente. Vous mesurez la vitesse et le temps pour déterminer l’accélération gravitationnelle. Votre résultat est 9.62 m / s2.

Une source possible d’erreur est la résistance de l’air. Ceci est cohérent avec vos résultats: puisque la valeur acceptée de l’accélération gravitationnelle est de 9,8 m/s2 près de la surface de la terre, et que la résistance de l’air entraîne moins d’accélération, votre résultat (9,62 m/s2) est compatible avec cette source d’erreur., Si vous placez la voiture sur une surface horizontale et lui donnez une légère poussée, vous la verrez ralentir et s’immobiliser, ce qui montre qu’il existe en effet une force résistive importante agissant sur la voiture.

(2) vous configurez la machine D’Atwood avec des masses de 14 g et 6 g. Votre accélération expérimentale est de 3,74 m/s2, tandis que votre accélération théorique est de 3,92 m/s2.

Une source possible d’erreur est l’inertie de rotation de la poulie. La poulie a une tendance naturelle à tourner avec une vitesse angulaire constante, qui doit être surmontée pour accélérer la poulie., Il s’avère (la plupart des manuels font ce calcul dans un chapitre sur la rotation) que si la masse de la poulie est significative par rapport à la somme des deux masses, son inertie de rotation aura un impact significatif sur l’accélération. Dans cet exemple, la somme des masses est de 20 g (puisque 14 + 6 = 20). Si la poulie a une masse de quelques grammes, cela pourrait être important.

Une façon de réduire l’effet de la poulie est d’utiliser de plus grandes masses. Si vous utilisez 35 g et 15 g à la place, la somme des masses est de 50 g et l’inertie de rotation de la poulie a un effet plus faible., (Si vous faites ce laboratoire, additionnez les masses utilisées. Ne décrivez cela comme une source possible d’erreur que si la masse estimée de la poulie semble significative par rapport à la somme des masses.)

(3) vous tirez une bille d’acier à l’aide d’un lanceur de projectiles. Vous lancez la balle cinq fois horizontalement. Ensuite, vous lancez la balle à un angle de 30°, manquant votre cible prévue de 6,3 cm.

Une source possible d’erreur est l’incohérence dans le mécanisme à ressort. Si c’est tout ce que vous écrivez, cependant, cela semblera hypothétique., Si au contraire, vous avez remarqué une variation dans vos cinq lancements horizontaux, qui avaient un écart type (quelque chose que vous pouvez calculer) de 4,8 cm, vous pouvez établir que la variation dans les lancements du printemps est significative par rapport à la distance (de 6,3 cm) par laquelle vous avez manqué la cible.

vous devez toujours penser

Je ne peux pas énumérer toutes les sources d’erreur possibles pour chaque expérience possible—cet article continuerait pour toujours.

Vous devez appliquer des compétences de raisonnement.

je vous ai montré ce qu’il ne faut pas faire.

je vous ai montré ce qu’il faut rechercher dans une source d’erreur.,

Et je vous ai donné des exemples concrets pour des cas spécifiques.

Être confiant. Vous pouvez le faire. 🙂