On appelle grandeur physique, ou simplement grandeur, toute propriété d'un phénomène physique, d'un corps ou d'une substance, qui peut être mesurée ou calculée, et dont les valeurs possibles s'expriment à l'aide d'un nombre et d'une référence. La précision de la mesure est indiquée par l'incertitude de mesure.
Une grandeur physique est une caractéristique d'un objet que l'on peut mesurer, ou même toute propriété mesurable. Ce sont par exemple la longueur, la vitesse, la température, la masse, la force...
Les sept grandeurs de base sont : longueur, masse, temps, intensité d'un courant électrique, température thermodynamique, quantité de matière et intensité lumineuse. Les unités de base sont le socle sur lequel sont construites toutes les unités utilisées pour exprimer quantitativement les grandeurs mesurées.
À ce jour, le système international d'unités, le SI, est donc constitué de sept unités de base : le mètre (m), le kilogramme (kg), la seconde (s), l'ampère (A), le kelvin (K), la candela (cd) et la mole (mol).
Longueur (L) Masse (M) Temps (T) Intensité de courant (I)
Nous avons vu que nos ancêtres préhistoriques se sont certainement intéressés à 3 grandeurs physiques essentielles, le temps, les longueurs et les masses.
Dans certaines situations expérimentales, les grandeurs sont mesurées directement (exemple : mesure de la masse d'un corps à l'aide d'une balance, mesure de la distance à l'aide d'une règle graduée, de température, etc.).
L'ordre de grandeur donne une valeur approchée de la taille d'un objet. L'ordre de grandeur d'un nombre est la puissance de 10 la plus proche de ce nombre. L'ordre de grandeur de la distance Terre-Soleil (150 millions de km = 150 × 106 km = 1,5 × km) est égal à 108 km.
Une grandeur physique est une caractéristique d'un objet qui se mesure à l'aide d'une unité. Voici le tableau récapitulatif des principales grandeurs physiques, de leurs unités ainsi que de leurs symboles respectifs.
Rappel des grandeurs simples
Les grandeurs simples peuvent être des unités de longueurs (km, hm, dam, m, dm, cm, mm), des unités de masse (kg, hg, dag, g, dg, cg, mg) ou encore des unités de temps (jour, heure, minute, seconde).
la taille humaine moyenne est d'environ 1,6 m pour une femme et 1,8 m pour un homme ; dans une habitation française typique, la hauteur de plafond des pièces est d'environ 2,5 à 2,6 m .
Dans le système international d'unités, la masse m s'exprime en kilogrammes (symbole kg) alors que le poids qui est une force s'exprime en newtons (symbole N), et l'accélération g est indifféremment exprimée en N/kg ou en m/s2 .
M8 : Le poids Le poids d'un objet est une grandeur physique qui représente la force d'attraction gravitationnelle subit par l'objet. Cette force varie selon l'endroit où on se trouve. Ainsi sur la Lune un objet subit une force d'attraction gravitationnelle inférieure que sur Terre.
En physique, la vitesse est une grandeur qui mesure le rapport d'une évolution au temps. Exemples : vitesse de sédimentation,vitesse d'une réaction chimique, etc. De manière élémentaire, la vitesse s'obtient par la division d'une mesure d'une variation (de longueur, poids, volume, etc.)
Par définition, pour les physiciens, l'ordre de grandeur d'un résultat numérique est la puissance de dix entière la plus proche de ce résultat.
Capteur : Instrument qui est utilisé pour acquérir des informations de nature analogique et qui permet de mesurer une grandeur physique.
La principale manifestation de la quantité de matière est la masse, par laquelle on la mesure. Le lien entre quantité de matière et masse est le coefficient dénommé masse molaire, qui dépend de l'espèce chimique considérée.
La masse et le volume d'un corps indiquent respectivement la quantité de matière qui le compose et l'espace qu'il occupe. Ces deux grandeurs peuvent s'exprimer avec plusieurs unités, il faut donc savoir les convertir. De plus, elles varient l'une avec l'autre, d'où la notion de masse volumique.
Un courant alternatif est caractérisé par sa fréquence, mesurée en hertz (Hz). La fréquence correspond au nombre de périodes du signal en une seconde (une oscillation = une période). Un courant alternatif de 50 Hz effectue cinquante oscillations par seconde, c'est-à-dire qu'il change cent fois de sens par seconde.
Les symboles des grandeurs physiques sont : Le volume : V. La tension électrique : U. La fréquence : f.
Rappels. Grandeur : Une grandeur est une caractéristique d'un objet qui se mesure ou se calcule, comme par exemple la masse, la masse volumique, la longueur, l'aire, le volume, l'angle, la durée, la vitesse, la température, l'intensité, la tension, la puissance, l'énergie, le débit, le prix, le prix au kilo…
On appelle grandeur simple une grandeur qui peut se mesurer directement.
La tension et le courant sont deux concepts fondamentaux en électricité. Cet article sera l'occasion de construire une première représentation mentale de ces deux grandeurs électriques basiques.