La Méthode Scientifique et la Mesure : Principes Fondamentaux

Mesure et la méthode scientifique

1. La méthode scientifique

Le travail scientifique est l'activité qui consiste à décrire les lois de la nature par le biais de processus valides et fiables, que l'on appelle la méthode scientifique.

1.2. Le développement de l'hypothèse

Une hypothèse scientifique est une proposition qui doit répondre aux conditions suivantes :

1. Elle doit se référer à une situation réelle.
2. Elle doit être formulée aussi précisément que possible et à l'aide de variables spécifiques.
3. La relation entre les variables de l'hypothèse doit être observable et mesurable.

1.3. L'expérience

L'expérience consiste à reproduire l'observation d'un phénomène dans des conditions spécifiques et contrôlées, qui ne se produisent pas naturellement.

Variables dans une expérience

Une variable est un facteur dont la modification provoque des changements dans les résultats d'une expérience.

Un contrôle est un élément de l'expérience qui reste constant et dont le but est de servir de point de comparaison pour les changements observés.

1.4. Lois et théories scientifiques

Les lois scientifiques sont des hypothèses confirmées par de multiples expériences.

• Les théories scientifiques sont des ensembles de lois dont la fonction principale est d'expliquer les régularités que décrivent ces lois.
• Les théories sont construites pour permettre des prévisions fiables sur des phénomènes inconnus au moment de leur élaboration.

Caractéristiques d'une théorie scientifique

• Liste de nombreux faits.
• Propose de nouvelles relations.
• Permet de faire des prédictions qui peuvent être vérifiées expérimentalement.
• Est utile pour résoudre des problèmes quantitatifs.

2. La mesure

Une grandeur est une propriété des corps qui peut être mesurée.

Il existe sept grandeurs fondamentales de base : la longueur, la masse, le temps, la température, le courant électrique, l'intensité lumineuse et la quantité de substance. Les autres sont simplement dérivées.

Mesurer une grandeur, c'est la comparer à une autre du même type, appelée unité, afin de déterminer combien de fois elle la contient.

2.2. La notation scientifique

La notation scientifique consiste à écrire un nombre sous la forme d'un produit entre un nombre décimal (avec un seul chiffre non nul avant la virgule) et une puissance de 10 avec un exposant positif ou négatif.

3. Instruments de mesure

Les instruments de mesure sont nécessaires car il existe de petites quantités ou des variations de grandeur qui ne peuvent être perçues par les sens.

3.1. Précision et sensibilité

La précision d'un instrument de mesure est la plus petite variation de grandeur que l'instrument peut détecter ou déterminer.

La sensibilité d'un instrument de mesure est sa capacité à apprécier de petites variations d'une grandeur.

Un instrument de mesure est d'autant plus sensible que la valeur de sa précision est faible, c'est-à-dire qu'il est plus précis.

3.2. Chiffres significatifs et arrondi

On appelle chiffres significatifs le nombre de chiffres connus avec certitude dans une mesure.

L'arrondi consiste à ignorer les chiffres situés à droite du dernier chiffre significatif.