Graduations en minutes
Un tour =
05:00
Prêt
Restant : 300,0 s
| Tour | Durée du tour | Temps cumulé |
|---|
Le chronomètre affiche le centième de seconde, mais la mesure n'est pas aussi précise : c'est vous qui déclenchez le départ et l'arrêt. Chaque appui arrive avec un retard (votre temps de réaction, de l'ordre de 0,2 s) qui varie d'un essai à l'autre de quelques centièmes à un dixième de seconde. Les retards au départ et à l'arrêt se compensent en partie, mais il reste une incertitude d'environ 0,1 s sur chaque durée mesurée : bien plus que la résolution de l'affichage.
Pour un phénomène périodique, comme les oscillations d'un pendule, mesurez la durée de 10 oscillations puis divisez par 10 : l'incertitude due à vos réflexes est elle aussi divisée par 10. Par exemple, 10 T = (14,8 ± 0,1) s donne T = (1,48 ± 0,01) s.
Le bouton « tour » enregistre un temps intermédiaire sans arrêter le chronomètre. En l'utilisant à chaque passage du pendule au même point, dans le même sens, vous obtenez une série de périodes : le tableau donne leur moyenne et son incertitude-type (type A), et vous pouvez copier les valeurs pour les analyser dans l'outil « Incertitude de type A ».
| Mode | Essais N | Moyenne t̄ | Écart-type s | u(t̄) = s / √N | Résultat |
|---|
Le temps de réaction est la durée qui sépare l'apparition d'un signal (stimulus) du début de la réponse. Il additionne plusieurs étapes : la perception par l'organe sensoriel, la transmission nerveuse jusqu'au cerveau, la décision, puis la commande envoyée aux muscles et le début du mouvement. Selon la situation, chacune de ces étapes peut être très courte ou très longue.
| Situation | Valeur typique | Ce qui est mesuré |
|---|---|---|
| Réaction simple à un son | ≈ 0,15 s | Un seul signal attendu, une seule réponse prévue à l'avance. |
| Réaction simple à un signal lumineux | ≈ 0,20 à 0,25 s | Idem, mais la rétine convertit la lumière plus lentement que l'oreille ne convertit le son. |
| Réaction de choix (2 possibilités) | ≈ 0,30 à 0,40 s | Il faut d'abord identifier le signal, puis choisir la bonne réponse. |
| Sprinter au départ (coup de pistolet) | ≈ 0,12 à 0,18 s | Réaction simple à un son, chez un athlète entraîné et concentré sur ce seul signal. |
| Conducteur face à un imprévu | ≈ 1 s (valeur conventionnelle) | Détecter un danger inattendu, décider de freiner, déplacer le pied de l'accélérateur à la pédale de frein. |
Dans l'oreille interne, les vibrations déforment mécaniquement les cellules ciliées, ce qui produit un signal nerveux presque immédiatement. Dans la rétine, la lumière déclenche une cascade de réactions chimiques dans les photorécepteurs, plus lente de quelques dizaines de millisecondes. Comparez vos modes « Visuel » et « Sonore » pour le constater.
Quand plusieurs réponses sont possibles, le cerveau doit identifier le signal avant de sélectionner le bon geste. Le temps de réaction augmente avec le nombre de possibilités (loi de Hick). Le mode « Choix » vous le montre : il est nettement plus long que le mode « Visuel », avec en prime quelques erreurs de direction quand on va trop vite.
En sprint, des capteurs placés dans les starting-blocks mesurent le temps de réaction de chaque coureur après le coup de pistolet. Le règlement de World Athletics considère qu'un humain ne peut pas réagir à un son en moins de 0,100 s : une réaction plus rapide est donc une anticipation, sanctionnée comme un faux départ, même si le coureur est parti après le coup de feu. Ce test applique la même règle : un appui en moins de 100 ms est exclu. Cette limite est discutée : quelques études ont mesuré des réactions légèrement plus rapides chez des sprinters d'élite.
Sur la route, le danger est inattendu : le conducteur ne guette pas un signal précis, il doit d'abord le repérer parmi de nombreuses informations, comprendre qu'il faut freiner, puis déplacer son pied. C'est pourquoi la sécurité routière retient une valeur conventionnelle d'environ 1 s, bien plus longue que celle mesurée ici. Fatigue, alcool, médicaments ou téléphone l'allongent fortement, jusqu'à 2 s ou davantage. Pendant ce temps, la voiture continue à rouler à vitesse constante : la distance parcourue est la distance de réaction d = v × tR. Par exemple, avec tR = 1 s, une voiture à 50 km/h (13,9 m/s) parcourt 13,9 m avant de commencer à freiner, et à 130 km/h (36,1 m/s), 36,1 m.
L'écran (rafraîchi toutes les 17 ms environ), le clavier et la carte son ajoutent chacun quelques millisecondes : les valeurs mesurées ici sont un peu surestimées, de 10 à 50 ms selon le matériel. Comme pour toute mesure répétée, la moyenne de plusieurs essais est plus fiable qu'un essai isolé, et son incertitude-type u = s / √N diminue quand le nombre N d'essais augmente.