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Activité 2.3
Les tableaux, diagrammes et graphiques
Dans cette activité,
vous devez construire un certain nombre de dispositifs graphiques
(tableaux, graphiques, diagrammes) à partir de données expérimentales
(fictives) qui pourraient provenir directement d'un cahier de
laboratoire. Comme s'il faisait partie d'un texte scientifique, chaque
dispositif doit être présenté par une légende, et accompagné d'un court
texte qui décrit les grandes caractéristiques du dispositif et ce qu'il
permet de dire sur les données qu'il affiche.
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Ressources
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Gabarits de tableaux, de format .doc
généré avec Word 2007 et consignes pour cette version;
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Gabarits de diagrammes et graphiques
de format .xls généré avec Excel 2007, avec
consignes pour cette version.
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Lectures
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Lisez, si ce n'est déjà
fait, les textes de base de la série C La présentation des
données et résultats.
Consultez aussi les
documents associés à ces textes dans la section La présentation des données et
résultats de la rubrique Références
complémentaires.
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Consignes
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Pour les exercices
suivants, servez-vous du gabarit de tableaux et celui de
diagrammes et graphiques préparés
pour ce cours. Ils comprennent un exemple de chaque type de dispositif,
selon le nombre de variables dépendantes et indépendantes, ainsi que
des consignes d'utilisation.
Le corrigé
de l'ensemble des exercices se retrouve dans un document Word, ainsi
que dans le fichier
Excel qui est à la source des diagrammes et des graphiques
présentés dans le document Word.
Vous pouvez télécharger
ces documents selon la procédure habituelle, soit en cliquant sur les
liens avec le bouton droit de la souris et en choisissant Enregistrer
la cible sous...
Note. Dans
chaque cas (tableau ou graphique), affichez également une série de
valeurs moyennes lorsque celles-ci sont pertinentes.
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a)
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On a laissé tomber une
bille d'acier de 4,2 g et 1,0 cm de diamètre dans un récipient
rempli d'huile à moteur de classe de qualité standard (Castrol GTX SAE
10W-30). On l'a filmée pendant 10 secondes à l'aide d'une caméra vidéo
enregistrant 30 images à la seconde. Les images ont été par la
suite examinées une à une et les positions de la bille à chaque seconde
ont été notées avec une incertitude estimée à ± 3 cm.
La vitesse de la bille a été calculée à l'aide de la mesure de son
déplacement au voisinage de chaque instant où sa position était mesurée.
On désire présenter
dans un tableau et dans un graphique comment varient la position et la
vitesse de la bille en fonction du temps.
Voici les résultats
obtenus :
Positions à toutes les
secondes (en centimètres) :
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5
8
12 17 25
38
47 59 73 85
Vitesses et
incertitudes (entre parenthèses) calculées pour les mêmes moments (en
cm/s) :
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1,9 (0,2)
3,6 (0,3)
5,6 (0,4)
6,7 (0,5)
7,2 (0,6)
8,7 (0,7)
8,9 (0,7)
9,7 (0,8)
9,3 (0,7) 10,6 (0,8)
Présentez l'ensemble de
ces données dans un tableau et dans deux graphiques (avec leurs
légendes) :
- la position en fonction du
temps;
- la position et la vitesse en fonction du
temps (dans un même graphique).
Ajoutez à la suite du
tableau et des graphiques un court passage les décrivant et,
pour les
graphiques, expliquant ce qu'ils nous révèlent à propos des données
qu'ils
affichent.
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b)
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On a répété la même
expérience pour trois autres classes de qualité (5W-30, 10W-40 et
20W-50) de la même marque d'huile. Le premier et le dernier chiffre de
ce code sont liés à la température minimale et maximale,
respectivement, à laquelle l'huile conserve ses propriétés.
Voici les résultats
obtenus (en cm/s); les lignes présentent, pour chaque essai, les
vitesses successives de l'objet à chaque seconde. L'incertitude n'est
pas considérée ici.
5W-30 :
1,7 4,3 6
7,4 9,3
10,5 11,8
12,4 13,2 14,3
10W-40 : 2,4 3,9
4,8 5,9 7,1
7,6 8,2 8,6
8,6 9,1
20W-50 : 0,8 2,7
4,1 5 5,3
6 6,8 7,1
7,3 7,4
Présentez ces données,
de même que les données correspondantes pour la classe de qualité
10W-30 étudiée en a), dans un tableau et dans un graphique (avec leurs
légendes), suivis d'un court passage décrivant ces dispositifs et ce
qu'ils nous permettent de dire à propos des données qu'ils affichent.
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c)
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Cette question et les
deux prochaines portent sur une expérimentation s'étendant sur 3 ans.
La première année, on a
mesuré au bout de 5 mois les caractéristiques d'échantillons de 5
variétés plants de basilic soumis à la méthode de fertilisation
standard. Voici les résultats des mesures de la hauteur et de la
moyenne des plants (en cm) et de la masse moyenne des feuilles (en g),
avec leur incertitude (type B, intervalle de confiance à 95 %).
Variété A :
23,9
(1,2) 20,1
(3,6)
Variété B : 21,4 (1,6)
15,4 (2,3)
Variété C : 28,7 (1,4)
17,3 (2,8)
Variété D : 24,2
(2,1) 16,2
(2,2)
Variété E : 26,1 (2,4)
16,3 (2,5)
Moyenne : 26,2
(1,4) 17,9
(2,3)
Présentez ces données
dans un diagramme.
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d)
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La même année, et les
deux suivantes, on a aussi mesuré la masse d'une autre série
d'échantillons de plants de la variété A (celle qui fournit la plus
grande masse de feuillage, appelée Gourmet) mais soumise celle-là à une
nouvelle méthode de fertilisation désignée sous le nom de code Z4.
Voici les résultats des
mesures (en g) et leur écart-type (entre parenthèses à la suite des
valeurs) pour chacune des années et chacun des mois, pour la méthode Z4
et la méthode standard (dans cet ordre).
1èreannée :
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Mois 1 : 5,2
(0,3) 4,7 (0,5)
Mois 2 : 9,6 (0,7) 8,5
(0,9)
Mois 3 : 13,4
(0,8) 11,6 (1,4)
Mois 4 : 20,6
(1,4) 17,1 (1,6)
Mois 5 : 23,9
(1,6) 20,1 (1,8)
2e
année :
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Mois 1 : 5,0
(0,4) 4,2 (0,5)
Mois 2 : 9,7 (0,6) 8,5
(0,9)
Mois 3 : 11,3
(0,7) 10,0 (1,2)
Mois 4 : 17,3
(1,1) 15,6 (1,5)
Mois 5 : 21,1
(1,6) 18,0 (1,6)
3e
année :
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Mois 1 : 4,7
(0,3) 4,1 (0,5)
Mois 2 : 8,7 (0,4) 7,7
(0,8)
Mois 3 : 12,3
(0,8) 10,4 (1,2)
Mois 4 : 17,2
(1,0) 15,0 (1,4)
Mois 5 : 26,0
(1,3) 22,2 (2,0)
Moyenne des
trois années :
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Mois 1 : 4,9
(0,3) 4,3 (0,3)
Mois 2 : 9,4 (0,7) 8,2
(0,5)
Mois 3 : 12,1
(0,7) 10,7 (0,7)
Mois 4 : 18,8
(1,3) 15,9 (0,9)
Mois 5 : 23,8
(1,3) 20,1 (1,0)
Présentez dans un
tableau et dans un diagramme les résultats du cinquième mois pour
l'ensemble de l'expérimentation.
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e)
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Présentez dans un
tableau l'ensemble des résultats pour les trois années.
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f)
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Les données
suivantes (dans une feuille Excel) sont les mesures
individuelles, au 5e mois de la première année,
des tailles des 100 plants qui formaient les échantillons de la variété
Gourmet soumis à chacune des deux méthodes.
Construisez deux
histogrammes présentant les distributions des tailles plants soumis à
la méthode Z4 et la méthode standard, respectivement.
Note.
On peut copier un tableau d'une page web à Excel, à la condition de
commencer la sélection, dans la page web, dans la ligne qui précède le
tableau et la terminer dans la ligne qui le suit. Dans Excel, on peut
supprimer les lignes superflues.
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g)
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En utilisant les mêmes
données, comparez les résultats des deux méthodes à l'aide d'une figure
regroupant deux diagrammes à boîtes.
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