Le système d’unités SI (Système d’unités International) : Sciences Classiques

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Hibou Administrateur	Je le poste ici pour le garder, ne sachant pas où le ranger dans mes marques pages. C’est un condensé du système d’unité SI. C’est le système d’unités physiques que l’on devrait toujours utiliser normalement, même si on a tous(tes) l’habitude de ne pas le respecter dans le parler courant. Anecdotes à relever : Bien que SI soit l’abréviation de Système International, qui est du français, le sigle SI est également utilisé tel‑quel en Anglais (le lien est d’ailleurs en anglais). Ça laisse penser qu’il y a une origine française à ce système d’unités. Bien que les unités soient des unités connues dans certains ou plusieurs systèmes nationaux, et reprises telles‑quelles, sans multiple ou sous‑multiple, il y a une exception avec l’unité de la masse : ce n’est pas le gramme, mais le kilo‑gramme qui a été retenu, un multiple du gramme, au lieu du gramme (je ne sais pas pourquoi, peut‑être une question d’étalon…). La bonne écriture de l’unité pour le kilogramme est « kg » et non‑pas « Kg » (le « k » doit être en minuscule, pas en majuscule). L’unité de température est le degré Kelvin, et non‑pas le degré Celsius. Bien qu’on puisse en dériver un nombre important d’unités, toutes aussi standards, le système SI ne défini fondamentalement que sept unités de base, qui sont suffisantes pour en dériver toutes les autres. Lire la représentation standard des unités dérivées, peut aider à comprendre ce qu’elle représentent, à s’en faire une idée. Par exemple on voit que le Newton s’exprime comme suit : masse * longueur * durée^-2, qui peut s’interpréter comme : masse * accélération. Voir : Essentials of the SI: Base & derived units (physics.nist.gov). Je rapporte juste les sept unités de bases. Quantité représentée ; Nom usuel de l’unité ; *Symbole de l’unité* Longueur ; mètre ; m. Masse ; kilogramme ; kg. Temps ; seconde ; s. Quantité de courant électrique ; ampère ; A. Température thermodynamique ; kelvin ; K. Quantité de matière ; mole ; mol. Intensité lumineuse ; candela ; cd. Ce sont les sept unités de bases, toutes indépendantes entre elles (), et à partir desquelles on peut dériver toutes les autres. Il faut faire attention à la différence minuscule/majuscule dans les symboles des unités. () Ou presque. Car pour prendre l’exemple de la quantité de courant, sa définition, fait référence au newton et au mètre. Mais même si sa définition fait référence à une unité de masse, de longueur et de durée, la quantité de courant ne s’exprime pas avec un unité dérivée de celles‑ci, il n’y a pas une variation d’une composante par rapport à l’autre. C’est pourquoi elle est dite indépendante.


Hibou Administrateur	Hibou a écrit : La bonne écriture de l’unité pour le kilogramme est « kg » et non‑pas « Kg » (le « k » doit être en minuscule, pas en majuscule). En parlant d’écriture et de typographie et de physique, un topic lié à celui‑ci : Erreurs courantes dans les écrits techniques.


Hibou Administrateur	À propos des systèmes d’unités, même si on peut le deviner intuitivement, voici une citation de Futura‑Sciences qui dit que d’après les travaux de Max Planck les unités en physiques, peuvent toutes être exprimées en termes de masse, longueur et temps (et implicitement, variations de celles‑ci). Futura‑Sciences a écrit : Comme on a vu que la formule du corps noir était une formule universelle ne dépendant pas de la nature précise du corps chauffé, elle doit nécessairement dépendre de constantes fondamentales de la physique. Planck avait fort bien compris que ces deux nouvelles constantes se devaient donc d'avoir un rôle très général et très profond en physique. Il remarqua même qu'en combinaison avec la vitesse de la lumière et la constante de la gravitation, il pouvait définir un système d'unités fondamentales pour les grandeurs physiques : les fameuses masse, longueur et temps de Planck. Source : Du corps‑noir aux trous‑noirs — Partie 5 (futura-sciences.com).


Hibou Administrateur	D’après un mail de La Recherche, que je viens de recevoir, les unités de mesures standards sont sur le point d’être révisées, prochainement. Je le prendrai ce numéro № 499 de mai 2015, où ils expliquent pourquoi, et en ferai un résumé ici.


Hibou Administrateur	Dans le domaine de la physique, parfois, et de la chimie plus souvent, c’est le système d’unités atomiques qui est utilisé. Ce système a évidemment une correspondance avec le Système d’unités International. La correspondance est indiquée dans ce document : Système d’unités et constantes physiques (univ-lemans.fr) [PDF].


Hibou Administrateur	Les définitions de plusieurs unités standards, ont changé. Elles restent en pratique les mêmes qu’avant pour la plupart des gens, mais leurs définitions formelles reposent maintenant sur des phénomènes physiques plutôt que sur des objets physiques servant d’étalons. On avait déjà connu la même chose dans la passé, quand le mètre étalon a disparu pour définir le mètre comme une fraction de la distance parcourue par la lumière en une seconde. De même, plusieurs objects étalons sont abandonnés au profit d’une définition basée sur d’autres phénomènes physiques. Les objets étalons ont en effet le défaut de varier avec le temps en plus de n’exister qu’en nombres de copies limités. Voir : La définition du kilogramme vient de changer (msn.com), Novembre 2018. L’article a écrit : Le kilogramme sera donc maintenant défini à partir de la constante de Planck (h) de la physique quantique, mesurée avec une balance de Kibble à 6,626069934 x 10^-34 kg.m2.s-1. De la même façon, le mètre était déjà défini comme longueur du trajet parcouru dans le vide par la lumière pendant une durée de 1⁄299.792.458 de seconde. Autres changements actés : le kelvin, mesuré à partir de l'eau, sera redéfini à partir de la constante de Boltzmann (k), liée à la mesure de l’agitation thermique des constituants fondamentaux d'un corps. L’ampère sera relié à la charge élémentaire (e), la charge électrique d’un proton. La mole, l'unité de quantité de matière, utilisée essentiellement en chimie sera définie directement en fixant la constante d’Avogadro (NA).


Hibou Administrateur	La décision annoncée dans le précédent message, en Novembre 2018, est officiellement entrée en vigueur Lundi 20 Mai 2019.


Hibou Administrateur	Un mètre cube d’eau ne pèse pas une tonne, mais un peu moins : 997 Kg. C’est en tous le poids d’un mètre cube d’eau pure à 25 ℃.


Hibou Administrateur	L’unité SI pour le moment cinétique, est kg m² s⁻ⁱ ((kg × m × m) ÷ s).


Hibou Administrateur	Avec beaucoup de détails, voir : Brochure sur le SI : le système international d'unités (bipm.org).

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