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N°3 - Les unités - niv 5

N°3 - Les unités - niv 5

Dès que l’on souhaite effectuer des comparaisons, apparaît la notion d’unité.

L’unité est la valeur, l’échelon, auquel on compare la grandeur à étudier.

Pour être facile à utiliser, une unité doit être compréhensible et de taille en rapport avec les phénomènes étudiés.

Il est certain que la première unité de temps utilisée aussi bien par l’homme que beaucoup d’animaux fût celle de la journée. Cette unité est simple à apprécier, la nuit et le jour nous en donne la cadence, et elle est de taille en rapport avec nos préoccupations :
« Cela fait 3 jours qu’il est parti chasser le mammouth… ».


Source Ticayou image

Les premières unités de longueur furent définies par la longueur de notre pas ou celle de nos bras. Pour les trajets, la distance que l’on pouvait raisonnablement parcourir en une journée de marche fût probablement utilisée : « Le gibier est à 3 jours de marche ». Remarque : il ne s’agit plus ici d’une unité de temps, mais d’une unité de longueur à parcourir. Il en est de même pour les " années lumières ".

Il est possible que la première unité de masse fût celle qu’un homme pouvait raisonnablement porter sur son dos.

Ces trois premiers exemples furent en quelque sorte les premières unités universelles. Mais l’homme était trop curieux pour en rester là. Particulièrement, dès qu’il se mit à commercer et voyager, il dut inventer de nouvelles unités de comparaisons pour le temps, les longueurs et les masses transportées ou vendues.

Pour ce qui concerne le temps, nos ancêtres les plus savants ou les plus religieux étudièrent en détail les mouvements du soleil et des astres. Ils développèrent ainsi leurs capacités de précision et de calculs mathématiques. Pour les longueurs et les masses chaque tribu, chaque profession fit preuve d’imagination.

Revers de la médaille, il en fût dans le domaine des unités comme dans celui des langues, les trop nombreux systèmes rendirent de plus en plus difficile la communication universelle.

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C’est dans le domaine du temps, qu’il fût le plus facile de se comprendre puisqu’une journée a sensiblement la même durée sur toute la planète. Cependant le découpage de la journée en 24 heures, puis en 60 minutes n’est universel que depuis quelques siècles.
Ce découpage en 60 unités n’est d’ailleurs pas pour nous très pratique puisque nous divisons aujourd’hui presque toutes nos autres grandeurs par 10 dans le système dit « décimal ».
La division en 24 heures, puis en 60 minutes remonte aux Babyloniens (Irak actuel, 1500 ans avant JC) puis se répandit dans le monde occidental sous l’impulsion des Grecs et des Romains.
Mais rien n’interdit de découper la journée en 10 unités de temps, si l’on trouve cela plus pratique!

Le découpage de la journée en 20 heures fût proposé par la convention française en 1795…, sans succès car la journée de 2 × 12 = 24 heures n’est pas le fruit du hasard.
Depuis toujours, il a été utile de partager le temps (temps de repos, de tours de garde etc.). Une quantité de 12 ou 24 unités peut très facilement être découpée en 2, 3 et 4 parties entières. Si la journée était de « 20 heures », on ne parlerait pas des « 3 x 8 » mais des « 3 x 6,666 »…

Retenons que chacun d’entre nous peut toujours inventer à usage personnel ses propres unités, sans grand espoir de les voir devenir universelles...

Retenons que chacun d’entre nous peut toujours inventer à usage personnel ses propres unités, sans grand espoir de les voir devenir universelles

Question

Q1: Les 3 grandeurs évoquées ci-dessus sont dites "fondamentales" car beaucoup d'autres grandeurs physiques en découlent.
Pour chacune d'entre elle, il a été défini une unité dite "internationale".
A votre avis, pour chacune de ces 3 grandeurs, quelle est actuellement l'unité internationale adoptée?

Comme nous le verrons dans un prochain §, il a été adopté comme unité internationale:
- Pour le temps: la seconde
- Pour les longueurs: le mètre
- Pour les masses: le kilogramme