Les unités du système international

SI étalons_retFaire une mesure, c’est comparer une grandeur physique inconnue avec une grandeur de même nature prise comme référence à l’aide d’un instrument. Voici les unités que nous utiliserons en cours…

Qui dit mesure, dit référentiel, donc unité. Dans un passé pas si lointain, coexistaient de nombreuses unités qui n’avaient souvent que peu de rapports les unes avec les autres. Il a fallu attendre la révolution française pour qu’un premier système d’unités cohérent voit le jour : le système métrique. Ce système fût consacré sur le plan international par la Convention du mètre du 20 mai 1875, traité diplomatique.

En 1960, lors de la onzième Conférence générale des poids et mesures (CGPM), apparaît le Système International d’unités, le SI, qui comprend aujourd’hui deux classes d’unités :

  • les unités de base, au nombre de sept (Tableau 1);
Tableau 1 Système international d’unités : unités de base

Tableau 1 Système international d’unités : unités de base

Le kilogramme (kg) est la 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.

Le mètre (m) est la longueur [notée L ] du trajet parcouru dans le vide par la lumière pendant une durée de 1/299 792 458 seconde.

La seconde (s) 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.

Le kelvin (K) est la fraction 1/273,16 de la température thermodynamique du point triple de l’eau.

L’ampère (A) est l’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 un mètre l’un de l’autre dans le vide, produirait entre ces conducteurs une force de 2.10-7 newton par mètre de longueur.

La mole (mol) 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.

La candela (cd) 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.


  • les unités dérivées (Tableau 2).
Unités dérivées SI

Tableau 2 Système international d’unités : quelques exemples d’unités dérivée

Les unités dérivées sont nombreuses et viennent compléter les unités de base. Elles peuvent avoir des noms spéciaux (hertz, pascal, becquerel, …) mais peuvent toujours être exprimées à partir des unités de base. Il existe aussi des unités dérivées sans dimension.

Il est aussi à noter que ces unités sont reliées entre elles pour former un système cohérent.

Enfin, chaque grandeur peut avoir à couvrir une vaste étendue de valeurs. Pour éviter d’avoir à utiliser des facteurs multiplicatifs ou des valeurs avec un grand nombre de zéros, on a recourt à des préfixes. Ces derniers vont permettre de couvrir une gamme allant de 1024 à 10-24 fois l’unité (Tableau 3).

Unité SI Préfixes

Tableau 3 Préfixes utilisés dans le SI pour les multiples et sous-multiples

Certaines unités hors S.I. sont autorisées en raison de leur usage fréquent. En voici quelques exemples :

temps,

minute (min)

heure (h)

jour (d)

volume,

Litre (L)

énergie,

électronvolt (eV, 1eV = 1,602 177 33.10-19J – l’électronvolt correspond à l’énergie cinétique acquise par un électron traversant une différence de potentiel de 1 volt dans le vide)

masse,

u (unité de masse atomique ou uma – l’unité de masse atomique unifiée est égale à 1/12 de la masse d’un atome de 12C)

Sources :

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