systeme_international_unite.odt - Marie Pierrot – Lycée du Rempart - 03/09/19
Le système international d'unité (SI)
La physique est une science expérimentale. Elle s'appuie sur des mesures qui, pour avoir un sens, nécessitent l'utilisation d'unités.
Les unités du système international.
GRANDEURS FONDAMENTALES
Nom de l'unité Symbole
Longueur le mètre m
Masse le kilogramme kg
Durée la seconde s
Intensité du courant l'ampère A
Température le kelvin K
Quantité de matière la mole mol
Intensité lumineuse la candela(*) cd
QUELQUES GRANDEURS DERIVEES
Nom de l'unité Symbole
Aire mètre carré m2
Volume mètre cube m3
Vitesse mètre par seconde m.s-1
Force newton N
Fréquence hertz Hz
Charge électrique coulomb C
Tension électrique volt V
Résistance électrique ohm Ω
Conductance électrique siemens S
Capacité électrique farad F
Inductance henri H
Flux d'induction magnétique weber Wb
Champ magnétique tesla T
Puissance watt W
Energie joule J
(*) La candela est l'intensité lumineuse, dans une direction donnée, d'une source qui émet un rayonnement monochromatique de fréquence 540x1012hertz et dont l'intensité énergétique dans cette direction est 1/683 watt par stéradian.
Multiples et sous-multiples d'unités.
Prefixe Multiplicateur Symbole Nom
Multiples yota 1024 Y Quadrillion zeta 1021 Z Trilliard exa 1018 E Trillion péta 1015 P Billiard tera 1012 T Billion giga 109 G Milliard mega 106 M Million kilo 103 k Mille hecto 102 h Cent deca 101 da Dix
Sous-multiples deci 10-1 d Dixième centi 10-2 c Centième milli 10-3 m Millième micro 10-6 µ Millionième nano 10-9 n Milliardième pico 10-12 p Billionième femto 10-15 f Billiardième atto 10-18 a Trillionième zepto 10-21 z Trilliardième yocto 10-24 y Quadrillionième 1 googol = 10100
d'où le nom du célèbre moteur de recherche...
Grandeurs hors du Système International.
grandeur nom symbole Valeur en unité SI
temps minute
heure jour
min h d
1 min = 60 s
1 h = 60 min = 3600 s 1 d = 24 h =86 400 s
volume litre L (ou l)* 1 L = 1 dm3 = 10-3 m3
masse tonne t 1 t = 103 kg
*Rmq : Il est préférable d'utiliser le symbole "L" pour éviter la confusion avec le chiffre "1".
Page 1 sur 2
systeme_international_unite.odt - Marie Pierrot – Lycée du Rempart - 03/09/19
Pour s'échauffer :
1°) Effectuer les opérations suivantes et donner le résultat en "m".
A = 5 km + 5 hm + 25 dam B = 20 µm + 2 . 10-5 cm C = 200 pm + 4 . 10-5 µm
D = 15 . 10+7 cm + 2400 . 10+3 km
2°) Exprimer sous forme décimale (exemple 2,5 h = 2h 30mn) les durées suivantes : 1h 45mn
0h 24mn 3h 15mn 30s
3°) Exprimer en heures, minutes et secondes les durées suivantes : 0,025 h
1,44 h 3,60 h 326,15 mn 54 672 s
4°) Calculer la surface d'un rectangle de 3 dam sur 5 cm et exprimer le résultat en mm2.
5°) Calculer le volume d'un cylindre dont la base est un disque de rayon 5cm (S = π × R2) et la hauteur est l = 3 m. Exprimer le résultat en mm3.
6°) Un verre de mesure de cuisine est gradué en fraction de litre : 1/20 ; 1/10 ; 1/8 ; ¼ ; 1/3 ; ½.
Indiquer ce que représente chaque graduation en cm3, en cL, en mL.
Problème 1 :
Avec les plumes d'un aigle on peut remplir un édredon de 70 dm3, avec les plumes d'une oie un oreiller de 30 l, et avec celles d'un canari un petit coussin de 2 cm3. Si on mélange les plumes de 3 aigles, de 6 oies et de 25 canaris, quel sera en dm3 le volume de la couette obtenue ?
Problème 2 :
Un expert-comptable de Genève tire la chasse d'eau 5 fois par jour. Chaque fois 10 litres d'eau du lac vont à l'égout. Le lac a une superficie de 582 km² et une profondeur moyenne de 9,4 m. Combien faudrait-il d'expert-comptables pour vider le lac Léman en 1 an.
Problème 3 :
Un automobiliste part de la Porte d'Aix pour Gardanne à 13h. Le même jour, un hérisson décide de traverser l'autoroute à la hauteur de Plan de Campagne, soit à 11 km de la Porte d'Aix. L'automobiliste roule à 80 km.h-1 et à 3m du bord de la chaussée. Le hérisson démarre à 13h07mn à une vitesse de 2m.mn-1. Va-t-il se faire écraser par l'automobiliste ?
Problème 4 :
La vitesse de la lumière est égale à 300 000 km.s-1.
1) La distance parcourue par la lumière en une année est appellée "année-lumière" (symbole a.l.);
calculer cette distance en mètres.
2) Le soleil se trouve à 150 millions de kilomètres de la Terre. Calculer la durée que met un rayon lumineux issu du soleil pour nous parvenir.
3) L'étoile la plus proche du système solaire s'appelle Alpha du Centaure et se trouve à 4,2 a.l.. Exprimer cette distance en kilomètres et calculer la durée que met un rayon lumineux issu de cette étoile pour parvenir jusqu'à la Terre.
Problème 5 :
Le 21 juillet 1969, les premiers hommes ont débarqué sur la Lune (Mission Apollo 11 dont l'équipage était composée de Armstrong, Collins et Aldrin). Ils ont rapporté sur Terre 22 kg d'échantillons lunaire.
Quel était le poids de ces échantillons sur la Lune ? Quel était leur poids sur Terre ? Quel était le poids de Armstrong à la surface de la Lune sachant que sur la Terre, il valait 745 N ?
(Données : P = m . g et gTERRE = 9,81 N.kg-1 tandis que gLUNE = 1,62 N.kg-1)
Page 2 sur 2
