Unités de Mesure et Incertitude : Cours STI2D

BAC STI2D : MESURE ET INCERTITUDE : UNITE DE MESURE (PRE-REQUIS)
COURS (1/5)
© Patrice HAUROU
-Les unités de mesure
1 Le système international d'unités
Il est le seul légal en France, depuis le 3 mai 1961 suite à la 11ème Conférence Générale des Poids et
Mesures (CGPM) qui finalise le Système International (SI) en 1960. Le SI, actuellement en cours,
possède 7 grandeurs fondamentales :
Grandeur physique
Nom de l'unités SI
Symbole de l'unité SI
Longueur
mètre
m
Masse
kilogramme
kg
Temps
seconde
s
Courant électrique
ampère
A
Température thermodynamique
kelvin
K
Quantité de matière
mole
mol
Intensité lumineuse
candela
cd
Les noms des unités s'écrivent toujours avec une minuscule comme initiale et
s'accordent comme un nom commun même s'ils sont dérivés d'un nom propre. Les
symboles ne prennent pas la marque du pluriel, ne doivent pas être suivis d'un point et
se placent toujours après la valeur numérique complète du nombre exprimant la mesure
de la grandeur physique.
Sur les sept unités du SI, quatre ont ainsi fait l'objet d'une redéfinition profonde en 2018 lors de la 26ème CGPM:
le kilogramme, l'ampère, le kelvin et la mole. La seconde et la candela devraient être les prochaines à voir leur
définition évoluer, mais elles nécessitent encore des travaux complémentaires avant des modifications de fond.
Pour en savoir plus : https://www.lne.fr/fr/comprendre/systeme-international-unites/
D'autres unités, dérivées des 7 grandeurs fondamentales sont également très souvent utilisées, elles sont
toutes basées sur les 7 grandeurs fondamentales :
Grandeur physique
Nom
Symbole
Définition
Force
Newton
N
kg.m.s-2
Pression
pascal
Pa
kg.m-1.s-2
Energie
joule
J
kg.m2.s-2
Charge électrique
coulomb
C
A.s
Potentiel électrique
volt
V
kg.m-2.s-3.A-1
Résistance électrique
ohm
Ω
kg.m-2.s-3.A-2
Inductance
henry
H
kg.m-2.s-2.A-2
Remarque : Si l'unité n'a pas reçu de nom particulier, elle rappelle l'opération qui permet de calculer la mesure
de la grandeur correspondante (exemple : la vitesse en km/h).

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2 Les multiples et sous-multiples :
Les multiples et sous-multiples vont permettre de simplifier l'écriture d'un chiffre en lui ajoutant une puissance
de 10.
Les multiples
Les sous-multiples
Préfixe
Symbole
Rapport à l'unité
Préfixe
Symbole
Rapport à l'unité
déca
da
101
déci
d
10-1
hecto
h
102
centi
c
10-2
kilo
k
103
milli
m
10-3
méga
M
106
micro
𝜇
10-6
giga
G
109
nano
n
10-9
téra
T
1012
pico
p
10-12
péta
P
1015
femto
f
10-15
exa
E
1018
atto
a
10-18
zetta
Z
1021
zepto
z
10-21
yotta
Y
1024
yocto
y
10-24
Remarque : en électronique notamment, les multiples de 3 sont souvent utilisés pour quantifier les grandeurs
physique et numérique.
3 Les lettres grecques :
Les caractères grecs sont souvent utilisés en sciences, tant en technologie, en logique, en physique et dans
d'autres domaines : le sigma majuscule Σ sert par exemple à indiquer la somme en mathématiques.
Majuscule
Minuscule
Nom
Majuscule
Minuscule
Nom
A
𝛼
Alpha
Ν
𝜈
Nu
B
𝛽
Béta
Ξ
𝜉
Xi
Γ
𝛾
Gamma
Ο
𝜊
Omicron
Δ
𝛿
Delta
Π
𝜋
Pi
Ε
𝜀
Epsilon
Ρ
𝜌
Rho
Ζ
𝜁
Dzêta
Σ
𝜎
Sigma
Η
𝜂
Eta
Τ
𝜏
Tau

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Majuscule
Minuscule
Nom
Majuscule
Minuscule
Nom
Θ
𝜃
Thêta
Υ
𝜐
Upsilon
Ι
𝜄
Lota
Φ
𝜑
Phi
Κ
𝜅
Kappa
Χ
𝜒
Khi
Λ
𝜆
Lambda
Ψ
𝜓
Psi
Μ
𝜇
mu
Ω
𝜔
Oméga
4 Les unités de longueur :
De la longueur du pied du Roi sous l'ancien régime au mètre relié au quart du méridien terrestre par la Convention
nationale jusqu'à la vitesse de la lumière dans le vide... le mètre est sans doute l'unité de mesure qui a connu le
plus grand nombre de définitions différentes. Le mètre est aussi la première unité du Système international
d'unités (SI) à avoir été explicitement établie sur une constante de la nature (c0 = 299 792 458 m/s).
Km
Hm
Dam
m
Dm
cm
mm
1000 m
100 m
10 m
1
0,1 m
0,01 m
0,001
5 Les unités de masse :
En novembre 2018, la Conférence Générale des Poids et Mesures (CGPM) a voté
la nouvelle définition de l'unité de masse. Non plus fondée sur un artefact
matériel (un étalon constitué d'un alliage de platine et d'iridium), elle est
désormais définie à partir de la constante de Planck, constante de la
mécanique quantique. En 2017, les scientifiques ont mesuré cette constante
fondamentale avec une précision sans précédent. Ils ont ouvert ainsi la voie à
une définition désormais immatérielle du kilogramme.
t
kg
hg
dag
g
dg
cg
mg
1000 kg
1 kg
0,1 kg
0,01 kg
0,001 kg
0,1 g
0,01 g
0,001 g
6 Les unités d’aire et de superficie :
L'aire ou la superficie d'une surface correspond au nombre de points qui composent cette surface. Le terme aire
est utilisé en mathématique alors que le terme superficie est utilisé principalement pour la mesure de la surface
de terrains. Le mètre carré (symbole m2) est l'unité de base pour la mesure d'une aire. Un mètre carré correspond
à la surface d'un carré d'un mètre de côté.
km2
hm2
dam2
m2
dm2
cm2
mm2
1 000 000 m2
10000 m2
100 m2
1 m2
0,01 m2
0,0001 m2
0,000001 m2
1 hectare
1 are
1 centiare
7 Les unités de volume :
Le volume d'un objet mesure son extension dans l'espace dans les trois directions en même temps. Le volume se
mesure en mètre cube (symbole m3) dans le système international. Le litre (symbole L ou l) est utilisé pour la

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mesure des volumes des liquides et des matières sèches. Un litre correspond au volume d'un cube de un
décimètre de côté soit un décimètre cube.
m3
dm3
cm3
mm3
1 m3
0,001 m3
0,000001 m3
0,000000001 m3
1000 L
1 L
0,001 L
0,000001 L
8 Les autres unités utilisées :
Longueur et grandeurs dimensionnelles :
Grandeur
Symbole
Unité
Symbole
L’angle plan
𝛼 , 𝛽
radian
rad
La longueur d’onde
𝜆
mètre
m
Masse et grandeurs apparentées :
Grandeur
Symbole
Unité
Symbole
La masse volumique
𝜌
Kilogramme par mètre cube
kg.m-3
La longueur d’onde
𝑀
newton mètre
N.m
Photométrie : (L'intensité lumineuse : le candela)
Grandeur
Symbole
Unité
Symbole
Le flux lumineux
Φ
Lumen
lm
L’éclairement
E
Lux
lx
9 Tableau de conversion :
k_
h_
da_
_
d_
c_
m_
k_2
h_2
da_2
_2
d_2
c_2
m_2

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k_3
h_3
da_3
_3
d_3
c_3
m_3