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La quantité physique est la propriété que tu mesures, tandis que les unités sont la référence qui permet aux autres de connaître la valeur de cette mesure.
Deux exemples simples montrent ce que l'on entend par mesure des quantités physiques :
La branche d'un arbre a une longueur de 2,3 mètres. La longueur est une grandeur physique de la branche ; les mètres sont les unités qui nous indiquent sa longueur par rapport à une référence. Dans ce cas, notre référence est un mètre, la branche mesure donc deux fois plus 0,3 fois la longueur d'un mètre.
Tu as besoin de 200 g de farine pour faire des crêpes le matin. Le poids de la farine est la propriété que tu mesures, tandis que les grammes sont les unités que tu utilises comme référence.
Quel est l'avantage de mesurer avec des unités standard au lieu d'utiliser une référence ?
Les unités fournissent une référence standardisée qui peut être reproduite partout. Si tu utilisais une référence arbitraire, la même valeur ne pourrait pas être mesurée deux fois avec précision.
Pour t'expliquer davantage, nous allons utiliser un exemple simple.
Disonsque tu as un morceau de bois et que tu veux fabriquer une chaise. Tu auras besoin que chaque pied soit de la même longueur, sinon la chaise basculera.
Pour mesurer la même longueur à chaque fois, tu as besoin d'un modèle.Disonsque tu utilises un crayon comme référence et que tu t'en sers pour mesurer la longueur du premier pied. La jambe fait quatre "crayons" de long. Tu peux facilement utiliser ton crayon pour mesurer le bois des trois autres pieds.
Mais que se passe-t-il si tu veux donner des instructions à un ami sur la façon dont tu as fabriqué ta chaise ? Les instructions disent que tu as utilisé un morceau de bois mesurant quatre "crayons" de long.
Ton ami a peut-être un crayon, mais la longueur des crayons n'est pas standardisée. D'autres crayons seront plus courts ou plus longs que le tien, et les instructions pour fabriquer la chaisenefonctionneront donc pas.
Mais que se passerait-il si tu utilisais une référence fixe pour ta chaise ?
Disonsque cette fois-ci, tu utilises une règle pour mesurer le bois des pieds de la chaise, qui, selon toi, mesure 45 cm de long. Ton ami peut maintenant utiliser sa propre règle et reproduire la chaise que tu as fabriquée.
Les unités sont largement utilisées dans l'industrie et dans la vie de tous les jours. Sans elles, la vie moderne ne serait pas possible.
Que sont les unités SI ?
Le système international d'unités (SI) est un système de mesure unifié. Il est composé de sept unités qui mesurent les sept quantités physiques élémentaires. Le système SI est le seul système d'unités qui a un statut officiel dans presque tous les pays.
Quelles sont les unités SI d'origine et leurs symboles ?
Les unités SI d'origine mesurant les grandeurs physiques élémentaires sont les suivantes :
Mètre : utilisé pour mesurer la longueur ; son symbole est m.
Seconde : utilisée pour mesurer le temps ; son symbole est s.
Kilogramme : utilisé pour mesurer la masse ; son symbole est kg.
Candela : utilisé pour mesurer la luminosité ; son symbole est cd.
Ampère: utilisé pour mesurer le courant électrique ; son symbole est A.
Kelvin : utilisé pour mesurer la température ; son symbole est K.
Mole : utilisé pour mesurer le nombre de particules contenues dans un échantillon d'une substance ; son symbole est mol.
Les unités standard utilisées par le SI ont été modifiées au cours des dernières décennies : alors qu'elles utilisaient des poids et des longueurs standard, elles dépendent désormais de quantités constantes. Le kilogramme, dont la définition est la masse d'un litre d'eau, en est un exemple.
Que sont les unités SI dérivées ?
Les unités dérivées sont celles qui ont été créées par une combinaison des unités de base. Les unités dérivées mesurent des quantités physiques plus complexes.
Avec les unités de base, nous ne pouvons mesurer que le temps, la longueur et d'autres propriétés physiques élémentaires. Cependant, si nous combinons les unités de base, nous pouvons mesurer des choses plus complexes. Par exemple, après avoir combiné les unités de deux mesures différentes, nous pouvons déterminer la vitesse de déplacement d'un objet en mesurant la distance qu'il a parcourue et le temps qu'il a mis pour parcourir cette distance. La liste ci-dessous présente quelques unités dérivées du SI.
| Unité dérivée | Symbole | Mesures | Unités |
| pascal | Pa | Pression | \(kg / m \cdot s ^ 2\) |
| joules | J | Énergie | \(kg \cdot m ^ 2 / s ^ 2\) |
| newton | N | Force | \(kg \cdot m / s ^ 2\) |
| hertz | hertz | Fréquence d'un processus | \(s^{-1}\) |
| volt | V | Potentiel électrique | \(kg \cdot m ^ 2 / s ^ 3 \cdot A\) |
| lux | lx | Quantité de luminosité | \(cd / m ^ 2\) |
| ohm | Ω | Résistance au flux électrique | \(m ^ 2 \cdot kg / s ^ 3 \cdot A ^ 2\) |
| becquerel | Bq | Rayonnement par désintégration | \(s^{-1}\) |
| henry | H | Inductance | \(m ^ 2 \cdot kg / s ^ 2 \cdot A ^ 2\) |
| weber | Wb | Le flux d'un champ magnétique | \(m ^ 2 \cdot kg / s ^ 2 \cdot A\) |
Unités - points clés à retenir
- Les unités sont les références que nous utilisons pour mesurerlespropriétés d'un objet.
- Les unités sont importantes car elles nous permettent de reproduire des mesures. La technologie, la fabrication et les biens dépendent de l'utilisation des unités.
- Les unités SI constituentle système standard utilisé aujourd'hui pour les mesures.
- Les unités SI de base sont le kelvin, la candela, le mètre, le kilogramme, la mole, l'ampère et la seconde.
- Les unités peuvent être combinées, ce qui donne lieu à des unités dérivées utilisées pour décrire des propriétés plus complexes. La vitesse et l'accélération sont des exemples d'unités dérivées.
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