Unités dérivées du SI
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Unités dérivées du SI
Les unités de base du SI ne suffisent pas à exprimer toutes les grandeurs physiques. C'est pourquoi on doit recourir à des unités dérivées. Les unités dérivées sont créées à partir des unités de base.
Par exemple, l'unité du SI mesurant la force, le newton (N), se définit grâce à trois unités de base : le kilogramme, le mètre et la seconde.
Le système international compte 21 unités dérivées. Parmi les unités dérivées employées en mécanique industrielle, on retrouve principalement :
-
le newton (N) :
unité de mesure de la
force. Un newton représente la force qui communique
une accélération de 1 m/s2 à un corps dont la
masse est de 1 kg : 1 N = 1 kg
1
m/s2
- le newton mètre (Nm): unité de mesure d'un couple.
- le radian (rad) : unité de mesure des angles ;
- le pascal (Pa) : unité de mesure de la pression ;
- le joule (J) : unité de mesure du travail, de l'énergie et de la quantité de chaleur ;
- le watt (W) : unité de mesure de la puissance électrique ;
- le volt (V) : unité de mesure de la force électromotrice et de la différence de potentiel ;
- l'ohm (ω) : unité de mesure de la résistance électrique.
Unité de mesure de la force
La notion de force est primordiale dans la conception et le fonctionnement de machines industrielles.
En effet, ce sont différentes forces, telles les forces mécaniques, électriques, pneumatiques et hydrauliques, qui permettent le fonctionnement de ces machines.
Dans le SI, la force se mesure à l'aide d'une unité spécifique : le newton (N).
Pour bien saisir le concept de force, il faut distinguer les notions de masse et de poids (figure 1.7).
Figure 1.7 Newton et kilogramme.
Par exemple:
|
une masse de 1 kg sur Terre pèse 9,81 N, alors que sur la lune elle ne pèserait que 1,635 N. Cette différence de poids s'explique par l'attraction plus grande qu'exerce la force gravitationnelle de la Terre sur la masse. |
Il est donc possible d'établir une correspondance entre le kilogramme et le newton, en tenant compte de l'accélération gravitationnelle terrestre, soit 9,81 m/s2.
On peut donc formuler la relation suivante :1 kg = 9,81 N
Unités dérivées du SI: Le couple
Unité de mesure d'un couple
La notion de couple est importante dans la conception et le fonctionnement de machines industrielles.
En effet, ce sont différentes forces, telles les forces mécaniques, électriques, pneumatiques et hydrauliques, qui permettent le fonctionnement de ces machines.
Dans le SI, le couple se mesure à l'aide du newton mètre (Nm): unité de mesure d'un couple.
Pour bien saisir le concept de force, faites varier la longueur de L et de la force F sur l'animation figure 1.8.
Figure 1.8 couple
Exercices: Calculer un couple sur l'animation 1.9
Figure 1.9 calculs de couples
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