Définition des unités

Tables de formules et valeurs numériques. Cycle d’orientation de l’enseignement secondaire.
dimanche 19 février 2006
par  Fritz Herrmann, Jacques Perret-Gentil, Jean-Marc von Siebenthal, Josiane Marzer, Pierre Spitzli
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ORIGINE DES UNITÉS

Le développement scientifique, technique et industriel dans le monde exige que l’on utilise partout le même système d’unités. Les unités sont définies à l’aide d’étalons. À l’origine du système métrique, ces unités étaient :

- le mètre : cette longueur est la distance séparant deux traits gravés sur le mètre étalon international (déposé au Bureau des poids et mesures à Sèvres), soit approximativement la 40 000 000e partie du méridien terrestre.
- le kilogramme : cette masse est celle d’un litre d’eau à densité maximale.
- la seconde : ce temps est la durée de la 86 400e partie du jour solaire moyen.

DÉFINITION ACTUELLE DES UNITÉS DU SYSTÈME INTERNATIONAL (S.I.)

Les unités de base du système international sont au nombre de sept. Les unités de toutes les autres grandeurs se déduisent par combinaison de ces unités.

- le mètre : cette longueur est le trajet parcouru dans le vide par la lumière pendant une durée de 1/299 792 458 seconde. (1983)
- le kilogramme : Cette masse est celle du cylindre de platine-irridium déposé au Bureau des poids et mesures à Sèvres. (1901)
- la seconde : cette durée est celle de 9 192 631 770 périodes de la radiation émise lors de la transition entre les deux niveaux hyperfins de l’état fondamental de l’atome de Césium 133. (1967)
- l’ampère : cette intensité du courant électrique est celle qui, maintenue dans deux fils parallèles de longueur infinie et distants de un mètre, provoque une force de 2*10-7 newtons par mètre de fil. (1948)
- le kelvin : cette température est égale à 1/273.16 de la température du point triple de l’eau (où les trois phases (solide, liquide et gaz) peuvent coexister dans un état d’équilibre). cette température d’équilibre vaut 0.01 °C. (1967)
- la candela : cette intensité lumineuse est celle, dans une direction donnée, d’un rayonnement de fréquence égal à 540*1012 Herz (lumière verte qui correspond au maximum de sensibilité de l’oeil humain) dont l’intensité énergétique vaut 1/683 watt/stéradian (cela correspond à une puissance totale émise de 18 mW). (1981)
- la mole : cette quantité de matière est celle de n’importe quelle substance qui contient autant d’atomes ou de molécules de cette substance qu’il y a d’atomes dans 12 grammes de l’isotope 12 du carbone. Ce nombre vaut 6.022*1023 et s’appelle « nombre d’Avogadro ». (1971 )


Documents joints

Le système international d'unités

Commentaires  forum ferme

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lundi 10 avril 2006 à 19h12 - par  Bernard Vuilleumier

Il est possible de relier le kilogramme aux autres unités depuis que le système international a défini les valeurs des constantes de Josephson (CIPM (1988) Recommandation 1, PV 56 ; 19) et von Klitzing (CIPM (1988), Recommandation 2, PV 56 ; 20). Voir à ce sujet l’article kilogramme de Wikipédia.

La remarque au sujet de l’incidence du changement de composition de l’air sur la mesure de la masse étalon est assez sibylline ! Elle gagnerait à être précisée.

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samedi 8 avril 2006 à 01h24 - par  caFeduCentre

Juste pour dire que les définitions actuelles des unités SI sont établies pour être complémentaires et donc pouvoir étudier une dérive éventuelle d’une unité par rapport à l’autre. Il reste encore le kg à relier aux autres grandeurs... car j’ai entendu parlé de problèmes de changement de composition de l’air entre 1901 et aujourd’hui qui ont pu perturber les mesures de l’étalon primaire de Sèvres...