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dérivée et incertitude

Posté par
Aite33
10-12-17 à 13:52

bonjour, j'aimerais que vous m'éclairer un petit peu plus sur la relation existant entre les dérivés et les incertitudes. Généralement on utilise la lettre delta pour exprimer des incertitudes mais on peut aussi utiliser les dérivés. mais lorsque je m'exerce en maths (par exemples sur des problèmes), je sais qu'on doit calculer séparément la valeur de la grandeur puis celle de l'incertitude puis après exprimer la valeur trouvé par rapport à son incertitude. mais j'ai un peu de mal à bien comprendre pourriez-vous m'expliquer ?

merci d'avance

Posté par
Aite33
re : dérivée et incertitude 10-12-17 à 14:01

par exemple voici un énoncé que l'on a eu en maths:
dans le but de calculer son volume, on a mesuré l'arrête d'un cube de 57cm de coté en commettant une erreur égale à 0.05cm
on note v le volume du cube calculé et delta v l'erreur commise par le calcul en admettant que l'on peut approximer delta v par dv donner la valeur du volume avec son incertitude ?

Posté par
Glapion Moderateur
re : dérivée et incertitude 10-12-17 à 14:07

Le calcul typique c'est simplement de dériver :

si v = x3 alors dv = 3x² dx ce qui donne une approximation de v

note que souvent les physiciens veulent l'incertitude relative et qu'il est alors utile de prendre le log des deux cotés avant de dériver ce qui donne
dv/v = 3 dx/x et donc v / v = 3 x / x

Posté par
Aite33
re : dérivée et incertitude 10-12-17 à 14:15

donc si je comprends bien, on a dv/v=3v^2 et comme l'énoncé dit que on peut approximer dv par delta v, on a delta v (l'incertitude) = 3v^2*v?
ce que je ne comprends pas c'est que dans la correction notre prof a mis que dv=3*dv^2*l'erreur

et je n'ai pas vraiment compris pourquoi ?

Posté par
Glapion Moderateur
re : dérivée et incertitude 10-12-17 à 14:35

Citation :
donc si je comprends bien, on a dv/v=3v^2

j'ai dit ça moi ?

non si v = x3 alors dv = 3x²dx
tu mélanges allègrement les v et les x

Posté par
Aite33
re : dérivée et incertitude 10-12-17 à 14:37

oui pour la dérivée j'ai compris
mais maintenant peut-on dire que l'incertitude correspond à la dérivée ?

Posté par
Glapion Moderateur
re : dérivée et incertitude 10-12-17 à 14:47

Ben l'incertitude c'est donc v = 3x² x
avec x le coté du cube donc x = 57 cm et x = 0.05cm

Posté par
Aite33
re : dérivée et incertitude 10-12-17 à 14:49

oui jusque la je suis d'accord mais as-tu utilisé une formule précise pour aboutir à ce résultat?

Posté par
Glapion Moderateur
re : dérivée et incertitude 10-12-17 à 16:13

oui, j'ai simplement dérivé v en fonction de x, que vaut dv/dx ? la dérivée de x3 ?

Posté par
Aite33
re : dérivée et incertitude 10-12-17 à 16:21

donc si je comprends bien le dx correspond  à l'erreur commise ?

Posté par
Glapion Moderateur
re : dérivée et incertitude 10-12-17 à 16:33

non dx c'est l'incertitude sur le coté du cube
l'incertitude sur le volume c'est dv

Posté par
Aite33
re : dérivée et incertitude 10-12-17 à 16:40

qui correspond bien au 0.05 cm non ?

Posté par
Glapion Moderateur
re : dérivée et incertitude 10-12-17 à 16:42

oui dx = 0,05

(tu devrais mieux lire les posts, c'était déjà écris dans mon post de 14:47)

Posté par
Aite33
re : dérivée et incertitude 10-12-17 à 16:45

désolé.... donc si je comprend bien dv/dx = dérivé de v et cette formule est général ?

Posté par
Glapion Moderateur
re : dérivée et incertitude 10-12-17 à 17:01

oui c'est la notation différentielle de la dérivée.
ça vient de f'(x_0) = \lim_{x->x_0}\dfrac{f(x)-f(x_0)}{x-x_0}
tu vois que ça a bien la forme de \dfrac{\Delta f  }{\Delta x}
et quand x est proche de x0 on assimile ce quotient d'accroissements à la dérivée elle-même.

mais c'est vrai que maintenant dans les cours de maths on n'utilise plus vraiment cette notation différentielle, c'est plus une pratique de physiciens.



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