Système de mesure

Un article de Wikipédia, l'encyclopédie libre
Aller à la navigation Aller à la recherche

Un système de mesure est un ensemble d' unités de mesure et de règles les reliant les unes aux autres. Les systèmes de mesure ont toujours été importants, réglementés et définis aux fins de la science et du commerce . Les systèmes de mesure utilisés comprennent le Système international d'unités (SI), la forme moderne du système métrique , le système impérial britannique et le système coutumier des États-Unis .

Histoire [ modifier ]

La Révolution française a donné naissance au système métrique , qui s'est répandu dans le monde entier, remplaçant la plupart des unités de mesure habituelles. Dans la plupart des systèmes, la longueur (distance), la masse et le temps sont des quantités de base .

Les développements scientifiques ultérieurs ont montré que la charge électrique ou le courant électrique pouvait être ajouté pour étendre l'ensemble des grandeurs de base par lesquelles de nombreuses autres unités métrologiques pourraient être facilement définies. (Cependant, les unités électriques ne sont pas nécessaires pour un tel ensemble. Les unités gaussiennes , par exemple, n'ont que la longueur, la masse et le temps comme grandeurs de base, et l'ampère est défini en termes d'autres unités.) D'autres grandeurs, telles que la puissance et vitesse , sont dérivées de l'ensemble de base: par exemple, la vitesse est la distance par unité de temps. Historiquement, une large gamme d'unités était utilisée pour le même type de quantité: dans différents contextes, la longueur était mesurée en pouces , pieds, verges , brasses , tiges , chaînes , stades , milles , milles marins , stades , ligues , avec des facteurs de conversion qui n'étaient pas des puissances de dix. Ces dispositions étaient satisfaisantes dans leur propre contexte.

La préférence pour un système plus universel et cohérent (fondé sur des unités de base plus rationnelles) ne s'est répandue que progressivement avec le développement de la science. La modification d'un système de mesure entraîne des coûts financiers et culturels importants qui doivent être compensés par les avantages à tirer de l'utilisation d'un système plus rationnel. Cependant, la pression s'est accumulée, y compris de la part des scientifiques et des ingénieurs, pour la conversion à une base de mesure plus rationnelle et cohérente au niveau international.

Dans l'Antiquité, les systèmes de mesure étaient définis localement: les différentes unités pouvaient être définies indépendamment selon la longueur du pouce du roi ou la taille de son pied, la longueur de la foulée, la longueur du bras, ou peut-être le poids de l'eau dans un fût de taille spécifique, peut-être lui-même défini dans les mains et les jointures . La caractéristique unificatrice est qu'il y avait une définition basée sur une norme. Finalement, les coudées et les enjambées ont cédé la place à des «unités coutumières» pour répondre aux besoins des marchands et des scientifiques.

Dans le système métrique et d'autres systèmes récents, une seule unité de base est utilisée pour chaque quantité de base. Souvent, les unités secondaires (multiples et sous-multiples) sont dérivées des unités de base en multipliant par des puissances de dix, c'est-à-dire en déplaçant simplement la virgule décimale . Ainsi, l'unité métrique de base de longueur est le mètre ; une distance de 1 m équivaut à 1 000 millimètres, soit 0,001 kilomètre.

La pratique actuelle [ modifier ]

La métrification est terminée ou presque terminée dans presque tous les pays. Les unités coutumières américaines sont largement utilisées aux États-Unis et dans une certaine mesure au Libéria . Les unités de mesure birmanes traditionnelles sont utilisées en Birmanie . Les unités américaines sont utilisées dans des contextes limités au Canada en raison du volume important du commerce; il y a aussi une utilisation considérable des poids et mesures impériaux, malgré la conversion canadienne de jure en métrique.

Un certain nombre d'autres juridictions ont des lois imposant ou autorisant d'autres systèmes de mesure dans certains ou tous les contextes, comme le Royaume-Uni - dont la législation sur la signalisation routière , par exemple, autorise uniquement les panneaux de distance affichant des unités impériales (miles ou yards) [1] - ou Hong Kong. [2]

Aux États-Unis, les unités métriques sont utilisées presque universellement dans les sciences, largement dans l'armée et partiellement dans l'industrie, mais les unités coutumières prédominent dans l'usage domestique. Dans les magasins de détail, le litre est une unité de volume couramment utilisée, en particulier sur les bouteilles de boissons, et les milligrammes, plutôt que les céréales, sont utilisés pour les médicaments. Certaines autres unités non- SI standard sont encore utilisées au niveau international, comme les miles nautiques et les nœuds dans l'aviation et la navigation.

Système métrique [ modifier ]

Un biberon mesurant selon trois systèmes de mesure: métrique, impérial (Royaume-Uni) et usuel aux États-Unis.

Les systèmes d'unités métriques ont évolué depuis l'adoption du premier système bien défini en France en 1795. Au cours de cette évolution, l'utilisation de ces systèmes s'est répandue dans le monde entier, d'abord dans les pays non anglophones, puis dans les pays anglophones. .

Les multiples et sous-multiples d'unités métriques sont liés par des puissances de dix et leurs noms sont formés avec des préfixes . Cette relation est compatible avec le système décimal des nombres et contribue grandement à la commodité des unités métriques.

Dans le premier système métrique, il y avait deux unités de base, le mètre pour la longueur et le gramme pour la masse. Les autres unités de longueur et de masse, et toutes les unités de surface, de volume et les unités dérivées telles que la densité ont été dérivées de ces deux unités de base.

Mesures usuelles ( français pour les mesures habituelles ) ont un système de mesure mis en place comme un compromis entre le système métrique et les mesures traditionnelles. Il fut utilisé en France de 1812 à 1839.

Un certain nombre de variantes du système métrique ont été utilisées. Ceux - ci comprennent les systèmes de gravitation , les systèmes deuxième centimètre-gramme (SCG) utiles dans la science, le système mètre-tonne-seconde (mts) une fois utilisé en URSS et le système second mètre-kilogramme (MKS). Dans certains domaines de l'ingénierie, comme la conception assistée par ordinateur , le millimètre-gramme-seconde (mmgs) est également utilisé. [ citation nécessaire ]

La norme internationale actuelle pour le système métrique est le Système international d'unités ( Système international d'unités ou SI). C'est un système dans lequel toutes les unités peuvent être exprimées en sept unités. Les unités qui servent d' unités de base SI sont le mètre , le kilogramme , la seconde , l' ampère , le kelvin , la taupe et la candela .

Unités impériales habituelles et aux États - Unis [ modifier ]

Les unités impériales et les unités coutumières américaines dérivent des unités anglaises antérieures . Les unités impériales étaient principalement utilisées dans l'ancien Empire britannique et le Commonwealth britannique , mais dans tous ces pays, elles ont été largement supplantées par le système métrique. Ils sont encore utilisés pour certaines applications au Royaume-Uni mais ont été en grande partie remplacés par le système métrique dans les applications commerciales , scientifiques et industrielles . Les unités coutumières américaines, cependant, restent le principal système de mesure aux États-Unis . Alors que quelques pas vers la métrication(principalement à la fin des années 1960 et au début des années 1970), les unités coutumières ont une forte emprise en raison de la vaste infrastructure industrielle et du développement commercial.

Bien que les systèmes coutumiers impérial et américain soient étroitement liés, il existe un certain nombre de différences entre eux . Les unités de longueur et de superficie ( pouces , pieds , verges , milles , etc.) sont identiques depuis l'adoption de l' Accord international sur la cour et la livre ; cependant, l'Amérique et, autrefois, l'Inde ont conservé des définitions plus anciennes à des fins d'arpentage. Cela a donné naissance au pied-à-terre américain par exemple. Les unités de masse et de poids Avoirdupois diffèrent pour les unités plus grandes qu'une livre (lb). Le système impérial utilise une pierre de 14 lb, un long quintal de 112 lb et une longue tonne de 2240 lb. La pierre n'est pas utilisée aux États-Unis et les poids au cent et les tonnes sont courts: 100 lb et 2000 lb respectivement.

Là où ces systèmes diffèrent le plus sensiblement, c'est dans leurs unités de volume. Une once liquide américaine (fl oz), environ 29,6 millilitres (ml), est légèrement plus grande que l'once liquide impériale (environ 28,4 ml). Cependant, comme il y a 16 fl oz US pour une pinte américaine et 20 fl oz imp par pinte impériale, la pinte impériale est environ 20% plus grande. Il en va de même pour les litres , les gallons , etc. six gallons américains représentent un peu moins de cinq gallons impériaux.

Le système Avoirdupois servait de système général de masse et de poids. En plus de cela, il y a les systèmes Troy et les apothicaires . Le poids de Troie était habituellement utilisé pour les métaux précieux , la poudre noire et les pierres précieuses . L'once troy est la seule unité du système actuellement utilisée; il est utilisé pour les métaux précieux. Bien que l'once troy soit plus grande que son équivalent Avoirdupois, la livre est plus petite. La livre troy désuète a été divisée en 12 onces, plutôt qu'en 16 onces par livre du système Avoirdupois. Le système des apothicaires était traditionnellement utilisé en pharmacologie, mais a maintenant été remplacé par le système métrique; il partageait la même livre et l'once que le système troy, mais avec différentes subdivisions supplémentaires.

Les unités naturelles [ modifier ]

Les unités naturelles sont des unités physiques de mesure définies en termes de constantes physiques universelles de telle manière que les constantes physiques sélectionnées prennent la valeur numérique de un lorsqu'elles sont exprimées en termes de ces unités. Les unités naturelles sont ainsi nommées parce que leur définition ne repose que sur les propriétés de la nature et non sur une construction humaine. Différents systèmes d'unités naturelles sont possibles.

Quelques autres exemples sont les suivants:

  • Les systèmes d'unités géométriques sont utiles en physique relativiste . Dans ces systèmes, les unités physiques de base sont choisies de manière à ce que la vitesse de la lumière et la constante gravitationnelle soient égales à l'unité.
  • Les unités de Planck sont une forme d'unités géométriques obtenues en définissant également la constante de Planck réduite à l'unité. Ils sont basés uniquement sur les propriétés de l'espace libre plutôt que sur n'importe quel objet ou particule.
  • Les unités Stoney sont une forme d'unités géométriques obtenues en définissant également la constante de Coulomb et la charge élémentaire à l'unité.
  • Les unités «Schrödinger» sont similaires aux unités Planck et fixent également la charge élémentaire à l'unité, mais permettent à la vitesse de la lumière de flotter.
  • Les unités atomiques Hartree sont un système d'unités utilisé en physique atomique , en particulier pour décrire les propriétés des électrons . Les unités atomiques ont été choisies de telle sorte que plusieurs constantes relatives à l'électron soient toutes égales à une: la masse de l' électron , la charge élémentaire , la constante de Coulomb et la constante de Planck réduite . L'unité d' énergie dans ce système est l'énergie totale de l' électron dans l' atome de Bohr et appelée énergie Hartree . L'unité de longueur est le rayon de Bohr .
  • Les unités électroniques sont similaires aux unités Stoney mais définissent la masse électronique à l'unité et permettent à la constante gravitationnelle de flotter. Ils sont également similaires aux unités atomiques mais fixent la vitesse de la lumière à l'unité et permettent à la constante de Planck de flotter.
  • Les unités électrodynamiques quantiques sont similaires au système d'unités électroniques, sauf que la masse de protons est normalisée plutôt que la masse d'électrons.

Unités non standard [ modifier ]

Les unités de mesure non standard également trouvées dans les livres, les journaux, etc., comprennent:

Zone [ modifier ]

  • Le terrain de football américain , qui a une aire de jeu de 100 mètres (91,4 m) de long sur 160 pieds (48,8 m) de large. Ceci est souvent utilisé par les médias publics américains pour les tailles de grands bâtiments ou de parcs. Il est utilisé à la fois comme unité de longueur (100 yd ou 91,4 m, la longueur du terrain de jeu excluant les zones de but) et comme unité de surface (57600 pieds carrés ou 5350 m 2 ), soit environ 1,32 acres (0,53  ha ).
  • Les médias britanniques utilisent également fréquemment le terrain de football à des fins équivalentes, bien que les terrains de football ne soient pas de taille fixe, mais peuvent au contraire varier dans des limites définies (100-130 yd ou 91,4-118,9 m de long, et 50-100 yd ou 45,7-91,4 m de large, soit une superficie de 5 000 à 13 000 yd ou 4 181 à 10 870 m 2 ). Cependant , la Ligue des Champions terrain doit être exactement 105 de 68 m (114,83 par 74,37 yd) donnant une superficie de 7140 m 2 (0,714 ha) ou 8539  sq yd (1.764 acres ). Exemple: les navires HSS sont des catamarans en aluminium de la taille d'un terrain de football ... - Belfast Telegraph 23 juin 2007
  • Les zones plus vastes sont également exprimées comme un multiple des zones de certains États américains, ou des subdivisions du Royaume-Uni, etc.

Énergie [ modifier ]

  • Une tonne d' équivalent TNT , et ses multiples le kilotonne, la mégatonne et le gigaton. Souvent utilisé pour indiquer la puissance d'événements très énergétiques tels que les explosions et les événements volcaniques et les tremblements de terre et les impacts d' astéroïdes . Un gramme de TNT comme unité d' énergie a été défini comme 1 000 calories thermochimiques (1 000  cal ou 4 184  J ).
  • La bombe atomique est tombée sur Hiroshima . Son rendement énergétique est souvent utilisé dans les médias publics et les livres populaires comme une unité d'énergie. (Son rendement était d'environ 13 kilotonnes, soit 60 TJ.)
  • Un bâton de dynamite .

Les unités de monnaie [ modifier ]

Une unité de mesure qui s'applique à la monnaie est appelée unité de compte en économie et unité de mesure en comptabilité. [3] Il s'agit normalement d'une monnaie émise par un pays ou une fraction de celui-ci; par exemple, le dollar américain et le cent américain ( 1100 d'un dollar), ou l' euro et le centime d'euro.

ISO 4217 est la norme internationale décrivant des codes à trois lettres (également appelés code de devise) pour définir les noms des devises établies par l'Organisation internationale de normalisation (ISO).

Systèmes historiques de mesure [ modifier ]

Tout au long de l'histoire, de nombreux systèmes de mesure officiels ont été utilisés. Bien qu'ils ne soient plus utilisés officiellement, certains de ces systèmes coutumiers sont parfois utilisés dans la vie de tous les jours, par exemple dans la cuisine .

Afrique [ modifier ]

  • algérien
  • égyptien
  • éthiopien
  • Érythréen
  • Guinéen
  • libyen
  • malgache
  • Mauricien
  • marocain
  • Seychellois
  • Somalien
  • Tunisien
  • Sud africain
  • tanzanien

Asie [ modifier ]

  • Arabe [4]
  • Afgan
  • cambodgien
  • chinois
  • Hébreu ( biblique et talmudique )
  • hindou
  • indonésien
  • Japonais
  • coréen
  • Omanais
  • Philippine
  • Mésopotamien
  • persan
  • singapourien
  • Sri lankais
  • syrien
  • Taïwanais
  • Tamil
  • thaïlandais
  • vietnamien
  • népalais

Europe [ modifier ]

  • Le grec ancien
  • Belge
  • byzantin
  • tchèque
  • Chypriote
  • danois
  • néerlandais
  • Anglais
  • estonien
  • finlandais
  • Français (maintenant)
  • Français (jusqu'en 1795)
  • Allemand
  • grec
  • Hongrie
  • islandais
  • irlandais
  • italien
  • letton
  • Luxembourgeois
  • maltais
  • norvégien
  • polonais
  • Portugais
  • romain
  • roumain
  • russe
  • Écossais
  • serbe
  • slovaque
  • Espanol
  • suédois
  • la Suisse
  • tatar
  • gallois

Amérique du Nord [ edit ]

  • costaricain
  • cubain
  • haïtien
  • Hondurien
  • Mexique
  • nicaraguayen
  • portoricain

Amérique du Sud [ edit ]

  • argentin
  • bolivien
  • brésilien
  • chilien
  • colombien
  • Paraguayen
  • péruvien
  • uruguayen
  • vénézuélien

Voir aussi [ modifier ]

  • Histoire du système métrique
  • ISO 31
  • Niveau de mesure
  • Poids et mesures médiévaux
  • Cour mégalithique
  • Norme de Petrograd
  • Métrologie pseudoscientifique
  • Code unifié pour les unités de mesure
  • Poids et mesures

Les tables de conversion [ modifier ]

  • Conversion d'unités

Notes et références [ modifier ]

  1. ^ "Instrument statutaire 2002 n ° 3113 Les Règlements de Signalisation Routière et Directions Générales 2002" . Bureau de la papeterie de Sa Majesté (HMSO). 2002 . Récupéré le 18 mars 2010 .
  2. ^ Ordonnance de Hong Kong sur les poids et mesures
  3. ^ Initiative de recherche sur les normes de comptabilité financière: La question de l'unité de compte [ lien mort permanent ]
  4. ^ M. Ismail Marcinkowski, Mesures et poids dans le monde islamique. Une traduction en anglais du manuel du professeur Walther Hinz "Islamische Maße und Gewichte" , avec une préface du professeur Bosworth, FBA Kuala Lumpur, ISTAC, 2002, ISBN 983-9379-27-5 . Cet ouvrage est une traduction annotée d'une œuvre en allemand de feu orientaliste allemand Walther Hinz, publiée dans le Handbuch der Orientalistik , erste Abteilung, Ergänzungsband I, Heft 1, Leiden, Pays-Bas: EJ Brill, 1970. 

Bibliographie [ modifier ]

  • Tavernor, Robert (2007), Smoot's Ear: La mesure de l'humanité , ISBN 0-300-12492-9 

Liens externes [ modifier ]

  • CLDR - Localisation Unicode de la devise, de la date, de l'heure, des nombres
  • Un dictionnaire des unités de mesure
  • Anciennes unités de mesure
  • Mesures de l'Antiquité et de l' Antiquité biblique et de la Bible à la Wayback Machine (archivé le 10 mai 2008)
  • Mesures foncières de Reasonover Une référence aux mesures foncières espagnoles et françaises (et leurs équivalents anglais avec tables de conversion) utilisées en Amérique du Nord
  • Le code unifié des unités de mesure