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Unités de bases (fiche pdf)
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 Unités de base, multiples et sous multiples, historique... Pour tout savoir sur les unités, indispensable en Physique ! |
Il existe sept unités de base grâce auxquelles on peut écrire toutes les autres unités dites unités dérivées.
Un élève de lycée doit connaître le nom et le symbole de six de ces sept unités de base, l'unité d'intensité lumineuse n'étant pas au programme.
Il faut connaître par coeur la définition de la mole et avoir une idée de la façon dont ont été définis le mètre et le kilogramme.
Un résultat sans unité ou donné avec une mauvaise unité ne vaut rien. Pire, cela peut conduire à des conséquences coûteuses ou dramatiques. Par exemple, la sonde spatiale Mars Climate Orbiter a été perdue le 23 septembre 1999. L'origine est un problème d'unité de mesure. Un constructeur a fourni ses données en livres, une unité anglo-saxonne, alors que les ingénieurs de la NASA les ont entré dans leur système informatique en pensant ces données étaient exprimées en Newtons (unité du système métrique). Résultat : des années de travail et des millions de dollars perdus.
| Unité | Symbole | Définition |
| mètre | m |
Longueur du trajet parcouru dans le vide par la lumière pendant 1/299 792 458 de seconde. |
| kilogramme | kg | Masse du prototype en platine iridié qui a été sanctionné par la Conférence Générale des Poids et Mesures tenue à Paris en 1889 et qui est déposé au Bureau International des Poids et Mesures. |
| seconde | s | 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. |
| Ampère | A | Intensité d'un courant électrique constant qui, maintenu dans deux conducteurs parallèles, rectilignes, de longueur infinie, de section circulaire négligeable et placés à une distance de 1 mètre l'un de l'autre dans le vide, produirait entre ces conducteurs une force de 2.10-7 newton par mètre de longueur. |
| Kelvin | K | Le kelvin, unité de température thermodynamique, est la fraction 1/273,16 de la température thermodynamique du point triple de l'eau. |
| mole | mol | Quantité de matière d'un système contenant autant d'entités élémentaires qu'il y a d'atomes dans 0,012 kilogramme de carbone 12. |
| candela | cd | La candéla 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 1/683 watt par stéradian. |
A partir des sept unités de base, on peut construire absolument toutes les autres unités. Le tableau suivant indique les unités dérivées que l'on utilise en lycée.
LES UNITES DERIVEES UTILISEES AU LYCEE
| Grandeur | Unité | Expression dans les unités de base | |
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Nom |
Symbole |
||
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Espace et temps |
|||
| aire | mètre carré | m2 | m2 |
| volume | mètre cube | m3 | m3 |
| vitesse | mètre par seconde | m.s-1 | m.s-1 |
| accélération | mètre par seconde carrée | m.s-2 | m.s-2 |
| fréquence | hertz | Hz | s-1 |
| Mécanique | |||
| masse volumique | kilogramme par mètre cube | kg.m-3 | kg.m-3 |
| force | newton | N | m.kg.s-2 |
| pression | pascal | Pa | kg.m-1.s-2 |
| énergie, travail | joule | J | kg.m2.s-2 |
| puissance | watt | W | kg.m2.s-3 |
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Electricité |
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charge électrique |
coulomb | C | A.s |
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potentiel |
volt | V | m2.kg.s-3.A-1 |
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capacité |
farad | F | m-2.kg-1.s4.A2 |
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inductance |
henry | H | m2.kg.s-2.A-2 |
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résistance |
ohm | Ω | m2.kg.s-3.A-2 |
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conductivité |
siemens par mètre | S.m-1 | m-3.kg-1.s3.A2 |