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Le travail en sciences
- 1. Le travail en sciences Grandeurs physiques et unités On appelle grandeur physique toute propriété de la nature qui peut être quantifiée par la mesure ou le calcul, et dont les différentes valeurs possibles s'expriment à l'aide d'un nombre généralement accompagné d'une unité de mesure. Donc mesure consiste à attribuer une valeur numérique quantitative à quelque propriété d'un corps, comme la longueur. Ces propriétés, connues sous le nom de grandeurs physiques, peuvent se quantifier par comparaison avec un patron ou avec des parts d'un patron. Mesurer c’est déterminer la valeur de une grandeur mesurable, lui attribuer un nombre qui fixe son intensité ou son état par rapport à une grandeur de la même espèce . Donc, faire une mesure, c'est comparer une grandeur physique (ou chimique) inconnue avec une grandeur de même nature prise comme référence à l'aide d'un instrument. Ils constituent des exemples de grandeurs physiques: la masse, la longueur, le temps, la densité, la température, la vitesse, l'accélération, l'énergie, le poids, la hauteur sont des grandeurs physiques parce qu’on peut les mesurer. L’amitié, l’amour et la joie ne sont pas des grandeurs parce que nous ne pouvons pas les mesurer La quantité c’est la valeur numérique d'une grandeur. Par exemple : 4 mètres Grandeur= la longueur quantité unité Système International d'Unités (SI)
- 2. À la fin du siècle XVIII on élabore le système métrique décimal pour les grandeurs longueur, masse, et volume. L'unité de longueur portera le nom du mètre , les volumes seront en litres et la masse en grammes. Pour les multiples on utilisera les préfixes : déca, hecto, kilo, myria du grec. Pour les sous-multiples, on utilisera les préfixes : déci, centi, milli du latin. Les subdivisions seront toute obtenues à partir du même facteur 10. Plus tard on adopta le Système International d'Unités, fruit du travail des politiques et des scientifiques. Le système métrique, complété et modernisé, est devenu le Système International d’Unités ou plus brièvement SI. En Espagne, ce système a été adopté officiellement en 1967, et c’est obligatoire son utilisation en Espagne depuis 1985 Le Système International d'Unités se base sur deux types de grandeurs physiques, les sept qu'il prend comme fondamentales (longueur, temps, masse, intensité de courant électrique, température, quantité de substance et intensité lumineuse) et les dérivées, que sont les restantes et que peuvent être exprimées avec une combinaison mathématique des antérieures. Chaque grandeur physique est représentée par une lettre; elle s'exprime à l'aide d'une unité, dont l'abréviation (symbole) est une majuscule si elle correspond au nom d'un savant. Unités basiques ou fondamentales du SI Les grandeurs basiques ne dérivées du SI sont les suivantes: Longueur: mètre (m). Temps: La seconde (s). Masse: kilogramme (kg) Intensité de courant électrique: ampère (A). Température: kelvin (K) Intensité lumineuse : candela(cd) Quantité de substance: mol (mol). Grandeurs physiques dérivées
- 3. Une fois définies les grandeurs qui s'envisagent basiques, les autres résultent dérivées et se peuvent exprimer comme combinaison des premières. Les unités dérivées s'usent pour les suivantes grandeurs: surface, volume, vitesse, densité, fréquence, période, force, pression, travail, chaleur, énergie, puissance, charge électrique, différence de potentielle, potentielle électrique, résistance électrique, etcetera. Surfaces et volumes : unités dérivées Carré aire : a x a = A = a2 Rectangle aire : A= a.b Parallélépipède volume : V=a.b.c cas du cube: a = b = h V = a3 Unités de longueur La longueur est une grandeur créée pour mesurer la distance entre deux points. Les unités pour mesurer la longueur sont:
- 4. Système International d'Unités (SI) LONGUEUR Multiples et sous-multiples usuels Dénomination Définition Dénominations Valeur Symbole MÈTRE Distance entre deux points kilomètre 103 m km hectomètre 102 m hm décamètre 10 m dam mètre m décimètre 10−1 m dm centimètre 10−2 m cm millimètre 10−3 m mm Unités de surface Système International d'Unités (SI) AIRE OU SURFACE Multiples et sous-multiples usuels Dénomination Définition Dénominations Valeur Symbole MÈTRE CARRÉ Aire d'un carré d'un mètre de côté kilomètre carré 106 m2 km² hectomètre carré 104 m² hm² décamètre carré 102 m² dam² mètre carré m² décimètre carré 10−2 m² dm² centimètre carré 10−4 m² cm² millimètre carré 10−6 m² mm² Unités de volume et capacité
- 5. Mètre cube VOLUME ET CAPACITÉ Multiples et sous-multiples usuels Dénomination Définition Dénominations Valeur Symbole MÈTRE CUBE Volume d'un cube d'un mètre de côté kilomètre cube 109 m3 km3 mètre cube m3 décimètre cube 10−3 m3 dm3 centimètre cube 10−6 m3 cm3 millimètre cube 10−9 m3 mm3 MESURES DE CAPACITÉ hectolitre 100 l hl décalitre 10 l dal litre 1 dm3 l ou L décilitre 10−1 l = 100 cm3 dl centilitre 10−2 l = 10 cm3 cl millilitre 10−3 l = 1 cm3 ml Unités de masse La masse est une grandeur physique qui mesure la quantité de matière contenue dans un corps. Les unités de masse ils sont:
- 6. MASSE Multiples et sous-multiples usuels Dénomination Définition Dénominations Valeur Symbole GRAMME Quantité de matière contenue dans un corps kilogramme kg hectogramme 100 g hg décagramme 10 g dag gramme g décigramme 10−1 g dg centigramme 10−2 g cg milligramme 10−3 g mg Exercices : 1) Le remplissage de la piscine de 100 m3 nécessite 1,30 heures. Indique les grandeurs physiques, les quantités et les unités employées.
- 7. 2) Retrouvez le nom et la grandeur physique pour chacun des instruments de mesure ci-dessous. 3) On a à chaque fois regardé ces thermomètres avec une loupe : Quelle est la température indiquée par chacun des thermomètres ? 1 : ºC 2 : ºC 3 : ºC 4 : ºC 5 : ºC Appareil de mesure Grandeur physique
- 8. 4) Complete le tableau : Grandeur Unité Symbole Longueur mètre Masse kilogramme kg Temps s ampère A André-Marie Ampère (1775- 1836) Température thermodynamique kelvin K Lord Kelvin, Angleterre (1824-1907) Quantité de matière mole Intensité lumineuse cd 5) Faire les suivants changements d’unités : a) 56,74 m3 à hm3 b) 98,32 mm2 à m2 c) 64,974 hm3 à km3 Faire les suivants exercices : 1) http://www.mathematiquesfaciles.com/cgi2/myexam/liaison.ph p?liaison=_conversion_ 2) http://www.momes.net/Jeux/Quiz/Quiz-systeme-metrique Sources : http://www.metrologie-francaise.fr/fr/si/unites-mesure.asp