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ANNEXE III Système d'unité Les unités définissent les grandeurs employées. Il existe plusieurs systèmes d'unités dans le monde. On utilise ici le système international (SI), défini par le mètre (m) pour les longueurs, le kilogramme (kg) pour la masse, la seconde (s) pour le temps et l'ampère (A) pour le courant (MKSA). Quel est l'intérêt des unités ? - D'abords qui dit système d'unité dit système de référence. En effet, toutes les valeurs que l'on utilise sont des valeurs relatives. Quand par exemple on dit 10 kg, cela veut dire 10 x 1 kg. Mais c'est combien 1 kg ? Afin d'être sûr que tout le monde parle de la même chose, on a défini des valeurs étalons (valeur de référence), qui font l'unanimité. Le critère pour le choix de ces valeurs est leur stabilité dans le temps. - D'un point de vue pratique, lorsqu'on manipule plusieurs grandeurs, par exemple lors de la résolution d'équations, il faut être sûr qu'on ne mélange pas tout. Ainsi pour vérifier qu'une relation est correcte, on peut résoudre l'équation aux dimensions associées. Cette opération consiste simplement à remplacer les grandeurs par leur unité. Exemple : relation entre masse et masse volumique la dimension de la masse [M] = kg la dimension de la masse volumique [ρ] = kg/m 3 Exercice : calcul de la masse d'un objet à partir de sa masse volumique et de son volume V. M = ρ.V Pour s'assurer de la relation on écrit l'équation aux dimensions [M] = [ρ].[V] => (kg) = (kg.m -3 ).(m 3 ) on simplifie par m 3 et on retrouve les mêmes unités des deux côtés de l'équation. 195
III.1 Unités de références ANNEXE Longueur : mètre (m) Masse : kilogramme (kg) Temps : seconde (s) Température : Kelvin ( K) Celsius (°C) Fahrenheit (°F) Longueur parcourue dans le vide par la lumière pendant 1/299792458 secondes. Masse du prototype en platine iridié du kilogramme déposé au bureau international des poids et des mesures. Durée de 91926317720 périodes de la radiation correspondant à la transition entre 2 niveaux hyperfins de l'état fondamental de l'atome de cesium 133. Le 0 K est la température où la matière est totalement figée. K = °C + 273 °F = 9/5*(°C) + 32 III.2 Unités dérivées Surface : (m 2 ) Volume : (m 3 ) Vitesse : (m.s -1 ) Accélération : (m.s -2 ) Fréquence : (s -1 ) Force : Newton (N) [N] = m*kg*s -2 longueur * longueur longueur * longueur * longueur distance parcourue par unité de temps variation de la vitesse par unité de temps L'inverse de la durée d'un cycle d'un signal périodique D'après les lois de la dynamique la force est le produit de la masse et de l'accélération 196
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Physique pour l'architecte Hassen G
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d'acoustique est divisé en deux pa
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INDEX O Octave 135 ombre portée 16
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