Poids et mesures

Poids et mesures

Unité de mesure

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En physique et en métrologie, les unités sont des étalons pour la mesure de grandeurs physiques qui ont besoin de définitions précises pour être utiles.

Par convention, les noms d'unité sont des noms communs ; ils s'écrivent en minuscule (« kelvin » et non « Kelvin », « ampère » et non « Ampère » malgré MM. Kelvin et Ampère) et prennent la marque du pluriel (un volt, deux volts). Par contre, l'abréviation utilise une majuscule si le nom dérive de celui d'une personne (V pour volt / Volta, A pour ampère / Ampère), sinon une minuscule (m pour mètre). Cependant, la majuscule L, pour litre, est tolérée par les conventions internationales, en raison du risque de confusion entre le l minuscule et le chiffre 1 (Résolution 6 de la 16e Conférence générale des poids et mesures (CGPM), 1979).

Différents systèmes d'unités sont basés sur des choix différents du jeu d'unités fondamentales. De nos jours, le système d'unités le plus utilisé est le Système international d'unités (SI). Il y a sept unités de base du SI. Toutes les autres unités du SI peuvent être dérivées de ces unités de base.

D'autres systèmes d'unités ont été utilisés à des fins variées, par exemple le système d'unités CGS.

Sommaire

Unités de base et unités dérivées

Grandeur Symbole Nom de l'unité Symbole de l'unité Description
longueur l mètre m Le mètre est la longueur du trajet parcouru dans le vide par la lumière pendant une durée de 1/299 792 458 de seconde (17e CGPM (1983), Résolution 1, CR 97).
Historiquement, la première définition officielle et pratique du mètre (1791) était basée sur la circonférence de la terre, et valait 1/40 000 000 d'un méridien. Auparavant, le mètre en tant que proposition d'unité décimale de mesure universelle était défini comme étant égal à 38 pouces de Prussie (John Wilkins, 1668), puis comme la longueur d'un pendule qui oscille avec une demi-période d'une seconde (Tito Livio Burattini, 1675).
masse m kilogramme kg Le kilogramme (nom originel, le grave) est l'unité de masse. Il est égal à la masse du prototype international du kilogramme. Ce dernier, en platine-iridium (90%-10%), est gardé au Bureau international des poids et mesures à Sèvres, en France (1re CGPM (1889), CR 34-38).
Historiquement, c'est la masse d'un décimètre cube d'eau, soit un litre, à 4 °C.
durée t seconde s La seconde est la durée de 9 192 631 770 périodes de la radiation correspondant à la transition entre les deux niveaux hyperfins de l'état fondamental de l'atome de césium 133 à une température de 0 kelvin (13e CGPM (1967-1968), Résolution 1, CR 103).
courant électrique I ampère A L'ampère est l'intensité d'un courant constant qui, maintenu dans deux conducteurs parallèles, rectilignes, de longueur infinie, de section circulaire négligeable et placés à une distance de un mètre l'un de l'autre dans le vide produirait entre ces conducteurs une force égale à 2.10-7 newton par mètre de longueur (9e CGPM (1948), Résolution 7, CR 70).
température T kelvin K Le kelvin, unité de température thermodynamique, est la fraction 1/273,16 de la température thermodynamique du point triple de l'eau (13e CGPM (1967), Résolution 4, CR 104)
Cette définition fait du kelvin une mesure de température égale en variation à celle du degré Celsius, mais basée sur le Zéro absolu.
quantité de matière n mole mol La mole est la quantité de matière d'un système contenant autant d'entités élémentaires qu'il y a d'atomes dans 0,012 kilogramme de carbone 12 (14e CGPM (1971), Résolution 3, CR 78).
Ce nombre est appelé nombre d'Avogadro. Lorsque l'on emploie la mole, les entités élémentaires doivent être spécifiées et peuvent être des atomes, des molécules, des ions, des électrons, d'autres particules ou des groupements spécifiés de telles particules.
intensité lumineuse IV candela cd La candela est l'intensité lumineuse, dans une direction donnée, d'une source qui émet un rayonnement monochromatique de fréquence 540.1012 hertz et dont l'intensité énergétique dans cette direction est de 1/683 watt par stéradian (16e CGPM (1979) Résolution 3, CR 100).

Autres unités

Le morgan et le centimorgan sont des unités de calcul de fréquence de recombinaison en génétique.

Le becquerel (symbole : Bq) est l'unité mesurant la radioactivité dans le Système international, et correspond à une désintégration par seconde. Elle est homogène à la seconde à la puissance moins un.

La verste (versta, верста en russe) est une ancienne unité de mesure russe, équivalent à 500 sajènes (саженьe), soit 3 500 pieds anglais ou 1,0668 kilomètres[1].

Unités sans dimension

Elles sont obtenues en faisant le rapport de deux grandeurs de même unité :

  • radian et stéradian, respectivement unité d'angle et unité d'angle solide ;
  • bel, unité d'amplification et de niveau sonore dont on utilise surtout le sous multiple décibel.

Unités homogènes en mécanique

Les unités de chaque grandeur physique doivent être homogènes. Le premier tableau donne un rappel de conversion de grandeur physique (mécanique). Le second tableau donne la correspondance avec le Système international d'unités (SI).

longueur temps masse force pression vitesse masse volumique énergie
L T M M.L/T2 M/(T2.L) L/T M/L3 M.L2/T2
m s kg kg.m/s2 N/m2 [kg/(m.s2)] m/s kg/m3 kg.m2/s2
m s 10+3g N Pa m/s 10+3g/m3 J
mètre seconde 10+3gramme newton pascal mètre/seconde 10+3gramme/mètre3 joule
longueur temps masse force pression vitesse masse volumique énergie
m s g 10-3N 10-3Pa m/s g/m3 10-3J
m s 10+3g N Pa m/s 10+3g/m3 J
m s 10+6g 10+3N 10+3Pa m/s 10+6g/m3 10+3J
m 10-3s g 10+3N 10+3Pa 10+3m/s g/m3 10+3J
m 10-3s 10+3g 10+6N 10+6Pa 10+3m/s 10+3g/m3 10+6J
m 10-3s 10+6g 10+9N 10+9Pa 10+3m/s 10+6g/m3 10+9J
10-3m s g 10-6N Pa 10-3m/s 10+9g/m3 10-9J
mm s g μN Pa mm/s g/mm3 nJ
10-3m s 10+3g 10-3N 10+3Pa 10-3m/s 10+12g/m3 10-6J
mm s kg mN kPa mm/s kg/mm3 μJ
10-3m s 10+6g N 10+6Pa 10-3m/s 10+15g/m3 10-3J
mm s Tonne N MPa mm/s Tonne/mm3 mJ
10-3m 10-3s g N 10+6Pa 10-3m/s 10+9g/m3 10-3J
mm ms g N MPa mm/s g/mm3 mJ
10-3m 10-3s 10+3g 10+3N 10+9Pa 10-3m/s 10+12g/m3 J
10-3m 10-3s 10+6g 10+6N 10+12Pa 10-3m/s 10+15g/m3 10+3J

Conversion d'unités

Article détaillé : Conversion des unités.

Préfixes du système SI

Article détaillé : Préfixe du système international.

Calculs au moyen d'unités

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Exprimer une valeur physique dans une autre unité

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Unités non-standard

Notes et références

  1. ↑ Source : Wikipedia anglais

Voir aussi

Articles connexes

Liens externes

  • Portail de la physique Portail de la physique
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