Système de mesure - System of measurement

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 à des fins scientifiques et commerciales . 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

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 pouvaient être ajoutés pour étendre l'ensemble des quantités de base par lesquelles de nombreuses autres unités métrologiques pouvaient 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 quantités de base, et l'ampère est défini en termes d'autres unités.) D'autres quantités, telles que la puissance et speed , sont dérivés 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 , yards , brasses , tiges , chaînes , furlongs , milles , milles nautiques , stades , lieues , avec des facteurs de conversion qui n'étaient pas des puissances de dix. De tels arrangements étaient satisfaisants dans leurs propres contextes.

La préférence pour un système plus universel et cohérent (basé sur des unités de base plus rationnelles) ne s'est répandue que progressivement avec le développement de la science. Changer un système de mesure a 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 une conversion à une base de mesure plus rationnelle et également cohérente au niveau international.

Dans l'Antiquité, des systèmes de mesure étaient définis localement : les différentes unités pouvaient être définies indépendamment selon la longueur du pouce d'un 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 certaine norme. Finalement, les coudées et les foulées 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 le point décimal . Ainsi, l'unité métrique de longueur de base est le mètre ; une distance de 1 m équivaut à 1 000 millimètres, soit 0,001 kilomètre.

Pratique courante

La métrique est complète ou presque complète dans presque tous les pays. Les unités usuelles américaines sont largement utilisées aux États-Unis et dans une certaine mesure au Libéria . Les unités de mesure traditionnelles birmanes sont utilisées en Birmanie . Les unités américaines sont utilisées dans des contextes limités au Canada en raison du grand volume d'échanges; 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 exigeant 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, n'autorise que les panneaux de distance affichant des unités impériales (miles ou yards) - ou Hong Kong .

Aux États-Unis, les unités métriques sont utilisées presque universellement en science, largement dans l'armée et partiellement dans l'industrie, mais les unités habituelles 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 standard non- SI sont toujours utilisées au niveau international, telles que les milles marins et les nœuds dans l'aviation et la navigation.

Système métrique

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

Les systèmes métriques d'unités 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 de préfixes . Cette relation est compatible avec le système décimal des nombres et elle contribue grandement à la commodité des unités métriques.

Au début du 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 a été utilisé en France de 1812 à 1839.

Un certain nombre de variantes du système métrique ont été utilisées. Ceux-ci incluent les systèmes gravitationnels , les systèmes centimètre-gramme-seconde (cgs) utiles en science, le système mètre-tonne-seconde (mts) autrefois utilisé en URSS et le système mètre-kilogramme-seconde (mks). Dans certains domaines de l'ingénierie, comme la conception assistée par ordinateur , le millimètre-gramme-seconde (mmgs) est également utilisé.

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 termes de sept unités. Les unités qui servent d' unités de base SI sont le mètre , le kilogramme , la seconde , l' ampère , le kelvin , la mole et la candela .

Unités impériales et américaines habituelles

Les unités impériales et les unités usuelles américaines dérivent d' 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 principalement remplacés par le système métrique dans les applications commerciales , scientifiques et industrielles . Les unités usuelles américaines, cependant, sont toujours le principal système de mesure aux États-Unis . Bien que certaines étapes vers la métrique aient été franchies (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 (le pouce , le pied , la verge , le mille , etc.) sont identiques depuis l'adoption de l' Accord international sur la cour et la livre ; cependant, l'Amérique et, auparavant, l'Inde ont conservé des définitions plus anciennes à des fins d'enquête. Cela a donné lieu à l'enquête américaine foot par exemple. Les unités Avoirdupois de masse et de poids diffèrent pour les unités supérieures à la livre (lb). Le système impérial utilise une pierre de 14 lb, un quintal long de 112 lb et une tonne longue de 2240 lb. La pierre n'est pas utilisée aux États-Unis et les quintaux et les tonnes sont courts : 100 lb et 2000 lb respectivement.

Là où ces systèmes diffèrent le plus, 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 est de même pour les quarts , les gallons , etc.; six gallons américains sont un peu moins que cinq gallons impériaux.

Le système Avoirdupois servait de système général de masse et de poids. En plus de cela, il y a les systèmes de Troie et des 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 obsolète a été divisée en 12 onces, au lieu des 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 la même once que le système troy, mais avec d'autres subdivisions différentes.

Unités naturelles

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 d'un lorsqu'elles sont exprimées en termes de ces unités. Les unités naturelles sont ainsi nommées parce que leur définition repose uniquement sur des propriétés de la nature et non sur une construction humaine. Divers systèmes d'unités naturelles sont possibles.

Voici d'autres exemples :

Unités non standard

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

Zone

  • Le terrain de football américain , qui a une aire de jeu de 100 verges (91,4 m) de long sur 160 pieds (48,8 m) de large. Ceci est souvent utilisé par les médias publics américains pour la taille des grands bâtiments ou des parcs. Il est utilisé à la fois comme unité de longueur (100 verges ou 91,4 m, la longueur du terrain de jeu à l'exclusion des zones de but) et comme unité de superficie (57 600 pieds carrés ou 5 350 m 2 ), 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 puissent plutôt varier dans des limites définies (100 à 130 m ou 91,4 à 118,9 m de long et 50 à 100 m ou 45,7 à 91,4 m de large, soit une superficie de 5 000 à 13 000 m² ou de 4 181 à 10 870 m 2 ). Cependant, le terrain de l' UEFA Champions League doit mesurer exactement 105 m sur 68 m (114,83 m sur 74,37 yd), soit une superficie de 7 140 m 2 (0,714 ha) ou 8 539  (1,764 acres ). Par exemple, « les navires HSS sont des catamarans en aluminium de la taille d'un terrain de football ».
  • Les zones plus grandes sont également exprimées comme un multiple des zones de certains États américains, ou des subdivisions du Royaume-Uni, etc.

Énergie

Unités monétaires

Une unité de mesure qui s'applique à la monnaie est appelée unité de compte en économie et unité de mesure en comptabilité. Il s'agit normalement d'une devise 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 les codes à trois lettres (également appelés code de devise) pour définir les noms de devises établis par l'Organisation internationale de normalisation (ISO).

Systèmes de mesure historiques

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

Afrique

Asie

L'Europe 

Amérique du Nord

Amérique du Sud

Voir également

Tableaux de conversion

Notes et références

Bibliographie

Liens externes