Activité 3 : Unités et conversions d unités. 1/ La même référence pour tous : Le Système International d unité (SI)

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Eveline St-Amour
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1 En physique, il est important : Connaître les unités usuelles. Savoir convertir ces unités. Activité 3 : Unités et conversions d unités 1/ La même référence pour tous : Le Système International d unité (SI) Le système international (LEGAL) d unités comprend sept unités fondamentales et des unités dérivées. Unités fondamentales Grandeur Ecriture Unité Symbole Remarque LONGUEUR L mètre m MASSE M kilogramme kg DUREE t seconde s INTENSITE DU COURANT A ampère A QUANTITE DE MATIERE n mole mol TEMPERATURE ABSOLUE T Kelvin K 1 K = 1 C INTENSITE LUMINEUSE I Candela cd Unités dérivées (elles ne sont pas toutes données) Grandeur Ecriture Unité Symbole Remarque ACCELERATION a mètre par s 2 m.s -2 CHAMP ELECTRIQUE E Volt par mètre V.m -1 CHAMP MAGNETIQUE B Tesla T CONCENTRATION MOLAIRE [ ] mole par m 3 mol.m -3 TENSION U Volt V ENERGIE E, W Joule J FORCE F Newton N FREQUENCE f Hertz Hz ou s -1 PRESSION p Pascal Pa 1 bar = 10 5 Pa PUISSANCE P Watt W RESISTANCE R Ohm VITESSE v mètre par s m.s -1 MASSE VOLUMIQUE Kilogramme/m 3 Kg.m -3 SURFACE S Mètre carré m² VOLUME V Mètre cube m 3

2 Multiples et sous-multiples Multiples et sous-multiples sous forme de tableau Tableau de conversion des volumes et des capacités. Unité de volume dam 3 m 3 dm 3 cm 3 Unité de capacité ML kl hl dal L dl cl ml Nom de la capacité Mégalitre Kilolitre Hectolitre Décalitre Litre Décilitre centilitre millilitre Le volume d un liquide représente l espace occupé dans le récipient : c est ce qu il contient. La capacité d un récipient est son espace intérieur : c est ce qu il peut contenir.

3 Tableau de conversion des surfaces Unité de surface Autre unité utilisée km² hm² dam² m 2 dm² cm² mm² ha hectare a are ca centiare 2/ Applications A/ Conversions d unités Exercice 1 : En utilisant les tableaux de conversions, convertis les nombres suivants. 3.6 mg = g 15.5 cm² = m 7.9 µw = W 24.5 ml = cm mm 3 = L mm = m 345,6 L = m cm = µm 1013 hpa = Pa 19 hm² = m² 36,5 m 3 = L 3 GW = kw 42,5 t (tonne) = kg MJ = kj Exercice 2 : Savoir écrire un résultat scientifique dans une unité adaptée et donner un ordre de grandeur Complète le tableau en suivant l exemple. La dernière colonne est consacrée à l ordre de grandeur : c est la puissance de 10 la plus proche de nombre. Un ordre de grandeur permet de donner une idée de l importance d une grandeur. Distances dans l univers Longueur en m Ecriture scientifique en m Expression de la distance avec le multiple ou sous multiple adapté Ordre de grandeur (en mètres) Rayon de la Terre ,371 x 10 6 m 6371 km ou 6,371 Mm 10 7 m Diamètre de la Terre Distance Terre Lune Distance Terre Soleil Distance Terre Alpha du Centaure Taille d un atome de sodium Diamètre d un cheveu Taille d un noyau d hélium

4 Exercice 3 : Des unités courantes en physique. En physique, nous avons souvent l habitude d utiliser les unités les plus adaptées pour exprimer un résultat. Les physiciens n utilisent pas à en introduire de nouvelles. 1/ L année de lumière (a.l) est définie comme la distance parcourue par la lumière en une année dans le vide Sachant que v = 3 x 10 8 m.s -1, calcule la valeur d une année de lumière en m. A quoi peut bien servir une telle unité? 2/ L unité astronomique est définie comme la distance entre la Terre et le Soleil. (1 u.a = m) Sachant que Pluton est située à 4, m du soleil, exprimer cette distance en unités astronomique. 3/ Convertis une année de lumière en unité astronomique. B/ Retrouver une unité en utilisant l expression Quand on ne connait plus l unité d une grandeur physique, il suffit de regarder son expression : Exemple Grandeur dont on ne connait plus l unité Vitesse v Expression v = d t Quelles sont les unités dans l expression de la vitesse? d en mètre (m) t en seconde (s) Poser l expression avec les symboles des unités m ou m.s-1 s Exercice 4 : Utilise cette même méthode pour retrouver l unité des grandeurs suivantes : Grandeur dont on ne connait plus l unité Puissance P Pression p Expression P = U x I p = F S Quelles sont les unités dans l expression de la vitesse Poser l expression avec les symboles des unités Quelle est l unité SI de cette grandeur? Masse volumique Résistance R Fréquence f Energie E = m V R = U I f = T E = P t Energie E E = ½ m x v² Concentration massique c c = m V Champ électrique E E = U d

5 Unité de base : mètre, Litre, gramme, newton, pascal, watt, joule Tableau de conversion universel (de peta(10 15 ) à femto (10-15 )) peta téra giga méga kilo hecto Deca Déci Centi Milli micro Nano pico femto

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