Systèmes d'unités

Que sont les systèmes d'unités?

Les Systèmes d'unités Ils se composent de modèles standard des ensembles destinés à mesurer les différentes amplitudes utilisées dans la science et l'ingénierie. Ils sont basés sur le modèle de quelques amplitudes considérées comme fondamentales, et à partir de eux, le reste est dérivé.

Il existe un avantage évident dans les critères unificateurs en termes d'unités utilisées pour mesurer les amplitudes, car de cette manière une mesure donnée signifie la même chose pour tous les utilisateurs.

Verre est diplômé en millilitres et onces, unités appartenant à différents systèmes d'unités

Au niveau des œuvres scientifiques, pour lesquelles prendre des mesures, il est fondamental, le système métrique décimal, basé sur des pouvoirs de 10, est utilisé depuis de nombreuses années, depuis sa création en France pendant la Révolution française.

La Conférence générale des pesos et des mesures, autorité internationale sur le sujet, a proposé en 1960 la création de la Système International D'Intes, abrégé comme si, à la fois en français et en espagnol.

Ce système est basé sur le compteur (m) pour mesurer la longueur, le kilogramme (kg) pour mesurer la masse et la seconde (s) pour le temps.

La longueur, la masse et le temps sont les trois amplitudes fondamentales de la mécanique, mais il y a quatre amplitudes les plus considérées: le courant électrique, la température, l'intensité lumineuse et la quantité de substance.

Cependant, il existe d'autres systèmes d'unités qui sont encore utilisés fréquemment, soit pour des raisons historiques, par coutume, soit parce qu'ils facilitent en quelque sorte certains calculs dans certains domaines de l'activité.

Bien que le système international soit établi dans la plupart du monde, aux États-Unis, le Myanmar (ancienne Birmanie) et le Libéria (Afrique occidentale) continuent d'utiliser leur propre système d'unités.

Système métrique

Ce système constitue le système international des unités et des mesures de la longueur, de la zone, du volume, de la capacité et de la masse. Il se compose de l'unité de base plus les multiples et sous-titres correspondants.

Les unités de base sont:

-Longueur: mètre

-Zone: mètre²

-Volume: mètre³

-Capacité: litre

-Masse: kilogrammes

En plus de l'unité de base, il y a des multiples et des sous-titres, dont certains sont illustrés dans la figure inférieure, ainsi que le préfixe respectif. Le schéma suivant est valable lorsque l'unité de base est le métro, le litre ou le kilogramme.

Décimal du système métrique, multiples et sous-titres. Source: F. Zapata.

Pour passer d'un multiple qui suit à droite, le montant est multiplié par 10. Par exemple, une mesure de 5 mètres est équivalente à 50 décimètres, 500 centimètres et 5000 millimètres.

D'un autre côté, pour passer d'un multiple qui suit à votre gauche, le montant est divisé par 10. La même mesure de 5 mètres est équivalente à 0.5 décamètres, à 0.05 hectomètres ou 0,0005 kilomètres.

Système d'unité internationale (SI)

Le système des unités internationales est basée sur le système métrique décimal et l'ensemble des mesures appelées Système MKS, les initiales du métro, le kilogramme et le deuxième.

Peut vous servir: des matériaux qui sont réduits momentanément lorsque vous les appuyez

Ce système est accepté par la communauté scientifique du monde entier pour communiquer les résultats de la grande majorité de ses expériences, bien que des unités d'autres systèmes soient également utilisées pour des raisons historiques ou pratiques.

- Unités système internationaux de base

Unités système internationaux de base. Source: Dono / CC By-SA (https: // CreativeCommons.Org / licences / by-sa / 3.0)

Mètre

Il est défini en termes de vitesse de lumière comme la distance parcourue par la lumière dans un vide pendant un intervalle de temps de 1/299 792 458 secondes.

Deuxième

C'est le moment qui dure une oscillation de la transition atomique entre deux niveaux de l'atome de CESIO-133 et multiplié par 9 192 631 770.

Kilogramme

Depuis mai 2019, le kilogramme a une nouvelle définition basée sur la constante de Planck, désignée comme H Et dont la valeur est:

H = 6.626 070 040 x 10^{-3. 4} kg m² s ^-1

Comme nous le voyons, la constante de Planck implique les deux autres amplitudes fondamentales: longueur et temps. Le métro et le second sont définis comme expliqué ci-dessus.

Ampère

Il est utilisé pour mesurer l'intensité du courant.

Kelvin

C'est l'unité de température.

Bougie

Il sert à mesurer l'intensité de la lumière.

Mol

La mol est égale à 6.022 x 10²³ Particules de substance élémentaire.

Système Centésimal d'unités o c.g.s

Ce système, proposé par Gauss au début du 19e siècle, a été utilisé par les scientifiques jusqu'à l'entrée du XXe siècle. D'après les initiales respectives des unités de base, le nom de C surgit.g.S: Centimètre, Gram et Second.

- Unités de système de base cegesimal

Centimètre

Cette unité fait partie du système métrique décimal et équivaut au centième de mètre.

1 cm = 1 x 10 ^-2 m

Gramme

C'est l'unité de base pour la masse, équivalente au millième du kilogramme:

1 g = 1 x 10 ^-3 kg

Deuxième

Il est défini de la même manière que le Si.

- Unités dérivées du système Cegesimal

Les unités susmentionnées correspondent aux amplitudes fondamentales utilisées en mécanique. Certaines des amplitudes considérées comme fondamentales dans le système international sont définies par d'autres dans le système C.g.s.

Par exemple, le courant électrique est défini à travers le champ magnétique, mais l'avantage de C.g.s. Dans l'électromagnétisme, c'est que les équations sont simplifiées, car de nombreuses constantes qui sont présentes dans le SI apparaissent.

Ce sont quelques-unes des unités les plus connues du système C.g.S:

Fille

Avec cette unité, l'accélération est mesurée. 1 gal est égal à 1 cm / s².

Il peut vous servir: importance des mathématiques pour aborder les situations physiques

Dyne

C'est l'unité de force et est définie comme la force qui doit être appliquée à un objet de 1 g de masse pour acquérir une accélération de 1 gal.

Erg

L'ergio est utilisé pour le travail et équivaut à 1 x 10^-7 Joules.

Baria

Il équivaut à une Dina par cm² et est utilisé pour mesurer la pression.

Gauss

Cette unité est bien connue du gaussimètre, L'appareil utilisé pour mesurer l'intensité du champ magnétique. La Tesla (T) est l'unité de Si, mais elle est assez grande, donc pour les intensités qui sont traitées dans de nombreux laboratoires, le gauss, abrégé g, équivalent à 10^-4 T.

Système technique d'unités

Ce n'est pas un système d'unités au sens formel.

- Unités fondamentales du système technique

Longueur / distance

L'unité est le métro, du symbole m.

Temps

L'unité est la seconde, des symboles s.

Force

L'unité est le kg-f de kilogramme, abrégé, également appelé Kilopondio (Kp).

La définition formelle du KG-F est la suivante:

1 kg-f C'est la force avec laquelle la Terre attire son centre vers un objet dont la masse est de 1 kg et qui est au niveau de la mer et 45 ° degrés de latitude nord.

Température

L'unité est la grade Centígrado, qui est l'unité de la température de l'utilisation quotidienne et des laboratoires dans de nombreux pays.

Il a été créé par l'astronome suédois Anders Celsius (1701-1744) et utilise comme références au point de congélation et au point d'ébullition de l'eau. L'équivalence avec le système international est: 273.15 K = 0 ºC

- Unités dérivées du système technique

Les unités mentionnées dans la section précédente sont considérées comme les unités fondamentales de ce système. Comme avec le système C.g.s., Il y a une multitude d'unités dérivées.

Regardons certains des plus importants:

Masse

Pour la masse, ce système utilise l'unité appelée u.t.m o Unité technique de masse, qui est défini en termes de deuxième loi de Newton, f = ma comme:

M = f / a

Ainsi, un u.t.m est la masse qui acquiert une accélération de 1 m / s² Lorsqu'une force de 1 kg-f est appliquée et équivalente à 9.8 kg dans le système international.

Énergie et chaleur

Le kilogramme ou le kilopondimètre est utilisé, ce qui équivaut à 1 kg-force. Son équivalence elle-même est:

1 kilopondimètre = 9.81 Joule.

Contrairement à d'autres systèmes, le système technique a une unité de chaleur, en dehors de celle utilisée pour l'énergie: les calories. Il est également courant d'utiliser le kilocalory.

1 calorique = 4.1868 Joule.

Pouvoir

Pour pouvoir le Vapeur à vapeur, CV abrégé, équivalent à 735.5 watts.

Peut vous servir: parties du microscope optique

Système d'unités britanniques

Il a été utilisé depuis longtemps dans les pays en anglais. Aujourd'hui, le Royaume-Uni travaille également avec le système international, mais les États-Unis sont l'un des rares pays à ne pas migrer vers le SI.

Pour les amplitudes fondamentales de longueur et de temps, le pied et le second sont utilisés respectivement, bien que l'utilisation de la cour, du pouce et du mile pour les longueurs soit fréquente.

Quant à la pâte, il existe également de nombreuses unités et de petites différences des deux côtés de l'Atlantique.

En ingénierie limace comme une unité de masse. Il fait partie du système de seconde seconde (Pieds-livre-seconde) ou FPS, qui par analogie avec le système technique, fonctionne avec force et définit l'unité de masse.

- Unités de système britannique de base

Pied

C'est l'unité de longueur du système britannique et équivaut à 0.3048 m.

Balance-Fuerza (Broyer)

C'est l'unité de force, en analogie avec le système technique décrit ci-dessus. Son équivalent en soi est calculé par:

1 livre = 4,44822 n

Deuxième

Sa définition est la même dans tous les systèmes.

- Unités dérivées du système britannique

Comme pour les autres systèmes d'unités, il existe de nombreuses amplitudes dont les unités dérivent des unités de base. Ici, nous avons certains des plus connus:

limace

Il limace Il est défini analogue au u.t.m.

Une limace est la masse telle qu'elle acquiert une accélération de 1 pieds / s² Être soumis à une force de 1 livre de forces. Équivalent à environ 14.59 kg.

Unités pour la vitesse et l'accélération

Pour la vitesse et l'accélération, ils sont utilisés respectivement² (Ft / s²). Par exemple, l'accélération de la gravité dans ces unités est de 32 pi / s².

Unités de pression

La pression, qui est définie comme la force par unité de surface, est une ampleur dérivée qui est exprimée en de nombreuses unités. Dans le système britannique, nous aurions la puissance / pied² ou lb-force / pied².

Une autre unité très fréquente en ingénierie, pour mesurer la pression est la psi ou lb-force / pouce².

Les références

1. Figueroa, D. (2005). Série: Physique pour la science et l'ingénierie. Volume 1. Cinématique. Édité par Douglas Figueroa (USB).
2. Giancoli, D.  2006. Physique: principes avec applications. 6e. Ed Prentice Hall.
3. Mott, R.  2006. Mécanique des fluides. 4e. Édition. Pearson Education.
4. Splash Learn. Qu'est-ce que le système métrique, une définition d'exemple avec. Récupéré de: splashlearn.com.
5. Toute science. Physique, objectifs, amplitudes et mesures. Récupéré de: Francesphysics.Blogspot.com.
6. Wikipédia. Système de mesure. Récupéré de: dans.Wikipédia.org.
7. Wikipédia. Système technique d'unités. Récupéré de: est.Wikipédia.org.
8. Wikipédia. Unités Cengesimal System. Récupéré de: est.Wikipédia.org.