SI est construit sur sept normes fondamentales appelées unités de base. Toutes les autres unités SI sont dérivées en multipliant, divisant ou alimentant les unités de base dans diverses combinaisons, Par exemple:
- le travail mécanique est la force appliquée multipliée par la distance déplacée et a l’unité newton-mètre écrite comme Nm
- la vitesse est la distance divisée par le temps et a l’unité mètre par seconde écrite comme ms-1
- l’aire est la longueur multipliée par la largeur et a l’unité m2.
Noms et symboles d’unités dérivées du SI
Un nombre important d’unités dérivées du SI ont été nommées en l’honneur de personnes qui ont fait des travaux novateurs en science.
James Watt (1736-1819) était un inventeur et ingénieur en mécanique écossais qui a développé une machine à vapeur plus efficace. L’unité de puissance, le watt, a été nommée en son honneur.
Le watt est une unité couramment utilisée. Dans l’article énergie renouvelable, la section sur les états de l’énergie solaire: La quantité de rayonnement solaire qui atteint la Terre est de 340 watts par mètre carré de surface (340 W m-2).
James Prescott Joule (1818-1889) est un physicien anglais qui a étudié la nature de la chaleur et sa relation avec le travail mécanique. L’unité d’énergie, le joule, a été nommée en son honneur.
L’article sur les besoins énergétiques du corps indique: …le taux métabolique total du garçon est d’environ 11 000 kilojoules par jour et celui de la fille de 9 200 kilojoules par jour.
Si une unité a été nommée en l’honneur d’un scientifique célèbre, le nom de l’unité est écrit avec une première lettre minuscule et le symbole est le plus souvent la première lettre majuscule. Par exemple, l’unité d’énergie est le joule, nommé en l’honneur de James Prescott Joule, et a le symbole J. Cependant, avec l’ohm, son symbole est la forme majuscule de la lettre grecque omega (Ω), pas O. En effet, le symbole ‘O’ peut être confondu avec le nombre zéro.
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Physical quantity |
Unit |
Symbol |
Scientist named after |
|---|---|---|---|
|
Electric charge |
coulomb |
C |
Charles-Augustin de Coulomb |
|
Electric potential difference |
volt |
V |
Alessandro Volta |
|
Electric resistance |
ohm |
Georg Simon Ohm |
|
|
Energy |
joule |
J |
James Prescott Joule |
|
Force |
newton |
N |
Isaac Newton |
|
Frequency |
hertz |
Hz |
Heinrich Hertz |
|
Power |
watt |
W |
James Watt |
|
Pressure |
pascal |
Pa |
Blaise Pascal |
|
Acceleration |
metre per second squared |
m s-2 |
|
|
Area |
square metre |
m2 |
|
|
Density |
kilogram per cubic metre |
kg m-3 |
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Heat capacity |
joule per kelvin |
J K-1 |
|
|
Speed |
metre per second |
m s-1 |
Relationships between units
Relations physiques
Un certain nombre de relations physiques utiles peuvent être dérivées. Par exemple:
- pression= force / surface
- travail = force x distance
- résistance = tension / courant.
Voici trois exemples travaillés utilisant ces relations.
La surface du talon d’une chaussure de mode pour femme est de 30 mm2. La force de poids corporelle effective lorsque vous vous tenez complètement sur un talon pour une femme de taille moyenne est de 600 N. Calculez la pression du talon.
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Pressure |
= force/area |
|
= 600/30 |
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= 20 N/mm2 → 20 x 106 N/m2 (there are 1 million mm2 in 1 m2) |
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= 20 million Pa |
Calculate the work done when a 65 kg teenage boy climbs a flight of stairs that lifts him 20 m above ground level.
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Work |
= force x distance |
|
= (65 x 10) x 20 |
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= 13,000 joules or 13 kilojoules |
A domestic light bulb operates at a voltage of 240 volts and takes a current of 0.1 amp. Calculate the resistance of the light bulb.
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Resistance |
= voltage/current |
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= 240/0.1 |
|
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= 2,400 ohms |