QCM : Mesure et unités physiques — 17 questions

Explication

Une mesure associe une valeur numérique à une unité, ce qui permet d’interpréter la grandeur mesurée. Une valeur numérique dépourvue d’unité ne permet pas d’identifier correctement cette grandeur.

Explication

Le résultat doit être accompagné de l’unité appropriée, ici le centimètre pour une longueur. Un nombre écrit sans unité précise ne constitue pas un résultat de mesure exploitable.

Explication

La mesure consiste à comparer la grandeur étudiée à une grandeur de référence au moyen d’un instrument. Les autres opérations ne décrivent pas le principe général de détermination d’une mesure.

Explication

Le SI retient sept grandeurs de référence : masse, longueur, temps, courant électrique, température, quantité de matière et intensité lumineuse. Le volume, la vitesse, la force et l’énergie sont des grandeurs dérivées ou obtenues à partir d’autres grandeurs.

Explication

L’unité de base de la masse est le kilogramme, tandis que le mètre correspond à la longueur. L’ampère mesure le courant électrique et la mole la quantité de matière.

Explication

Le newton est l’unité dérivée de la force et se définit par $1\,\mathrm{N}=1\,\mathrm{kg}\cdot\mathrm{m}\cdot\mathrm{s}^{-2}$. Le kilogramme est une unité de base de la masse, et non l’unité de la force.

Explication

Le préfixe milli correspond à $10^{-3}$, donc à un sous-multiple de l’unité. Kilo, méga et hecto désignent des multiples correspondant respectivement à $10^3$, $10^6$ et $10^2$.

Explication

Un multiple correspond à une multiplication par $10^n$, où l’exposant est positif. La multiplication par $10^{-n}$ décrit un sous-multiple, tandis qu’une addition ne définit pas un préfixe décimal.

Explication

Une conversion change l’unité ou l’écriture de la valeur, mais elle ne doit pas modifier la précision de la mesure. Le choix d’un préfixe ne justifie donc ni l’ajout ni la suppression de chiffres significatifs.

Explication

Le mesurande est la grandeur physique qui constitue l’objet de la mesure. L’instrument est le moyen utilisé pour obtenir une valeur du mesurande, et non la grandeur recherchée.

Explication

Le mesurage correspond à l’ensemble du processus permettant d’obtenir la valeur de la grandeur mesurée. Le mesurande, en revanche, est la grandeur que ce processus cherche à déterminer.

Explication

Même un mesurage de bonne qualité reste soumis à des sources d’erreur. Une bonne qualité améliore la mesure, mais ne la rend pas parfaitement exacte ni indépendante d’une incertitude.

Explication

La valeur mesurée est entachée d’une erreur et peut donc seulement s’approcher de la valeur vraie. La précision de l’instrument ou la répétition des mesures ne supprime pas cette distinction conceptuelle.

Explication

L’incertitude est l’estimation de l’erreur que l’on commet lors d’un mesurage. Elle ne correspond ni à la valeur exacte recherchée ni à la méthode expérimentale elle-même.

Explication

Un résultat de mesure s’exprime sous la forme $X\pm U(X)$, où $U(X)$ représente l’incertitude associée à X. Les autres écritures combinent les deux grandeurs sans exprimer la forme conventionnelle du résultat avec son incertitude.

Explication

La métrologie est la science consacrée à la mesure et à ses principes. Le mesurage désigne plutôt le processus qui produit une mesure, tandis que l’instrument est un moyen utilisé dans ce processus.

Explication

La métrologie est une science transversale qui s’applique à tous les domaines dans lesquels des mesures sont réalisées. Elle ne se limite donc ni à la physique ni aux seuls laboratoires spécialisés.