Notion de grandeur physique
Une grandeur est définie comme attribut d'un phénomène, d'un corps ou d'une substance chimique, physique ou biologique, qui est susceptible d'être distinguée qualitativement et déterminée quantitativement.
La grandeur est caractérisée par une valeur numérique et une unité, qui sont indissociables. Ainsi, attribuer une valeur numérique à une grandeur sans en préciser l'unité n'a aucun sens.
On peut classer les grandeurs en deux catégories: les grandeurs mesurables et les grandeurs repérables
Grandeur mesurable : Une grandeur est dite mesurable si on peut lui affecter une valeur numérique à partir d'observations. En outre, la somme et/ou le produit de grandeurs mesurables a une signification. Parmi les grandeurs mesurables, on peut citer la longueur, la température absolue, la résistance,...
Grandeur repérable : Une grandeur est dite repérable si la somme et le produit de cette grandeur n'ont pas de sens. Parmi les grandeurs repérables, on peut citer la température centésimale (°C), la date, le potentiel électrique,...
Dimension : La dimension caractérise la nature de la grandeur et définit les unités utilisables.
On peut ramener la dimension de grandeurs physiques, chimiques ou biologiques à une combinaison de sept grandeurs fondamentales:
-
Longueur (L)
-
Masse (M)
-
Temps (T)
-
Intensité de courant (I)
-
Température thermodynamique (θ)
-
Quantité de matière (N)
-
Intensité lumineuse (J)
Unité : L'unité est l'expression de la dimension qui permet de quantifier la grandeur.
La dimension et l'unité doivent donc être cohérentes entre-elles. Une grandeur possède une unique dimension mais peut être exprimée en plusieurs unités.
Par exemple, la vitesse linéaire a pour dimension L/T et peut être exprimée, entre autres, en m/s ou en km/h.
1. Le Système International
1.1 Les unités de base
C'est finalement en 1960, que la 11 ème conférence Générale des Poids et Mesures finalise le Système International (SI). Un système d'unités doit être un système cohérent, rationalisé et couvrir l'ensemble du champ disciplinaire de la physique. Le SI actuellement en cours possède un certain nombre d'unités de base :
Grandeur physique
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Nom de l'unité SI
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Symbole de l'unité SI
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longueur
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mètre
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m
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masse
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kilogramme
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kg
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temps
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seconde
|
s
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courant électrique
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ampère
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A
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température thermodynamique
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kelvin
|
K
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quantité de matière
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mole
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mol
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intensité lumineuse
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candela
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cd
|
1.2 Les unités dérivées
Les autres unités sont dérivées de ces unités de base. À titre d'exemple, une petite liste d'unités dérivées est donnée ci-dessous :
Grandeur physique
|
Nom de l'unité SI
|
Symbole de l'unité SI
|
Définition de l'unité SI
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force
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newton
|
N
|
kg.m.s-2
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pression
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pascal
|
Pa
|
kg.m-1.s-2(=N.m-2)
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énergie
|
joule
|
J
|
kg.m2.s-2
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charge électrique
|
coulomb
|
C
|
A.s
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potentiel électrique
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volt
|
V
|
kg.m-2.s-3.A-1(=J.A-1.s-1)
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résistance électrique
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ohm
|
Ω
|
kg.m-2.s-3.A-2(=V.A-1)
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inductance
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henry
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H
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kg.m2.s-2.A-2(=V.s.A-1)
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2020-04-12 08:42:36
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