Système métrique
Le système métrique est un système de mesure avec la longueur basée sur le mètre, avec la masse ou le poids sur le gramme, et avec la capacité (volume) basée sur le litre. Ce système est utilisé dans le monde entier. Il a été développé en France et y a été introduit pour la première fois en 1791, 2 ans avant la décapitation du roi Louis XVI. Les unités métriques sont basées sur des groupes décimaux (multiples de dix). Au début, le système métrique était basé sur deux quantités : la longueur et le poids. Les unités de base s'appelaient le mètre et le gramme.
En 1866, les États-Unis ont commencé à utiliser le système métrique, mais ce n'est toujours pas le principal système de mesure américain. En 1875, de nombreux pays d'Europe et d'Amérique latine avaient adopté le système métrique. En 1875, dix-sept pays ont signé la Convention du mètre, acceptant de partager la responsabilité de la définition et de la gestion des étalons du mètre et du kilogramme. Les prototypes du mètre et du kilogramme ont été appelés "prototype international du mètre" et "prototype international du kilogramme". Une nouvelle organisation, le Bureau international des poids et mesures (BIPM), a été mise en place. Les prototypes internationaux du mètre et du kilogramme sont conservés au siège du BIPM. En 1960, les règles du système métrique ont été révisées. Le système révisé a été appelé "Système international d'unités" (qui s'écrit souvent "SI" en abrégé). La définition du SI comprenait également des règles pour l'écriture des grandeurs SI. Ces règles sont les mêmes pour toutes les langues. Dans les années 1970, de nombreuses personnes au Royaume-Uni et dans le reste du Commonwealth ont commencé à utiliser le système métrique sur leur lieu de travail.
Le Bureau international des poids et mesures à Sèvres, en France. Le siège du système métrique international.
Description
Le système métrique est un système de mesure basé sur la décimale. Le système comporte des unités de mesure pour chaque quantité. Les noms de la plupart des unités de mesure du système métrique comportent deux parties. Une partie est le nom de l'unité et l'autre partie est le préfixe. Par exemple, dans le nom "centimètre", le mot "centi" est le préfixe et le mot "mètre" est le nom de l'unité. Parfois, comme pour le mètre, le litre et le gramme, il n'y a pas de préfixe.
Dans le système métrique, toutes les unités ont un "symbole". Les symboles sont une façon abrégée d'écrire le nom des unités. Tous les pays du monde utilisent le même symbole pour une unité, même s'ils peuvent avoir différentes façons d'écrire le nom de l'unité au complet. Par exemple
- Au Royaume-Uni, on écrit "kilomètre".
- Aux États-Unis, on écrit "kilomètre".
- Au Portugal, on écrit "quilómetro".
- Les gens écrivent "một kí lô mét" au Vietnam.
- En Grèce, les gens écrivent "χιλιόμετρα".
- En Russie, les gens écrivent "километр".
- En Chine, les gens écrivent "公里", "千米" ou "粁".
- Les gens écrivent "キロ" ou "㌔" in Japon.
- En Corée du Sud, les gens écrivent "킬로미터".
- Tout le monde utilise le symbole "km" pour "kilomètre".
Noms des unités
Le système métrique a été développé pour la première fois en France pendant la Révolution française. Une loi française adoptée en 1795 a défini cinq unités de mesure. Trois de ces noms sont encore utilisés aujourd'hui. Il s'agit du mètre qui est l'unité de longueur, du gramme qui est l'unité de masse et du litre qui est l'unité de volume. Depuis lors, de nombreuses autres unités de mesure ont été développées et de nombreuses définitions ont été modifiées. Le système métrique dispose maintenant d'unités de mesure pour l'énergie, la puissance, la force, le courant électrique, la radioactivité et bien d'autres encore. Les unités de mesure les plus couramment utilisées dans le système métrique sont énumérées ci-dessous.
- Longueur
Dans le système métrique, la longueur est mesurée en mètres. Le symbole du mètre est la lettre "m". Le mètre a été défini à l'origine comme étant 1⁄10 000 000 de la distance entre le pôle Nord et l'équateur sur le méridien qui passe par Paris. En 1799, une barre de platine égale à cette longueur a été fabriquée et est devenue le "prototype du mètre".
- Volume
Dans le système métrique, le volume est mesuré en litres. Le symbole du litre est "L". En 1795, le gouvernement français a défini un litre comme étant le même volume que le volume d'un cube dont les côtés mesuraient 10 centimètres (3,9 in).
- Masse
Dans le système métrique, la masse est mesurée en grammes. Le symbole du gramme est la lettre "g". En 1795, le gouvernement français a défini le gramme comme la masse d'un centimètre cube d'eau au point de congélation de la glace. Cette masse était difficile à mesurer, c'est pourquoi en 1799, le gouvernement français a fabriqué un "prototype de kilogramme" (1 000 grammes ou 35 onces).
- Température
Dans le système métrique, la température est mesurée en degrés Celsius. Le symbole des degrés Celsius est "°C". L'eau gèle à "0 °C (32 °F)" et bout à "100 °C (212 °F)".
- Heure
Dans le système métrique, l'unité de temps est la seconde. La seconde a été utilisée pour la première fois dans le cadre du système métrique par Carl Friedrich Gauss en 1832.
Les définitions des unités sont souvent modifiées. En 1960, la définition du mètre a été modifiée. Depuis lors, il est défini en fonction de la vitesse de la lumière. En 2019, le kilogramme est redéfini en fonction de la constante de Planck.
Préfixes
Si les chiffres sont trop grands ou trop petits, le système métrique utilise des préfixes pour faciliter la compréhension des chiffres.
milli
Le préfixe milli est utilisé pour montrer qu'une mesure est 1⁄1000 (ou 0,001) de la mesure de base :
· Il y a 1000 milligrammes (mg) dans un gramme.
· Il y a 1000 millimètres (mm) dans un mètre.
· Il y a 1000 millilitres (ml) dans un litre.
centi
Le préfixe centi est utilisé pour montrer qu'une mesure est 1⁄100 (ou 0,01) de la mesure de base :
· Il y a 100 centimètres (cm) dans un mètre.
· Il y a 100 centilitres (cL) dans un litre.
kilo
Le préfixe kilo est utilisé pour montrer qu'une mesure est 1000 fois plus grande que la mesure de base :
· Il y a 1000 grammes dans un kilogramme (kg).
· Il y a 1000 mètres dans un kilomètre (km).
Il y a beaucoup d'autres préfixes. Certains d'entre eux le sont :
micro, ce qui signifie un millionième (1⁄1,000,000). Le symbole de "micro" est la lettre grecque μ (appelée "mu").
deci qui signifie un dixième (1⁄10). Le symbole de "deci" est "d".
méga qui signifie un million (1.000.000). Le symbole de "mega" est "M". Il faut faire attention à ne pas confondre "m" (pour "milli") et "M" (pour "mega").
Panneau routier sur une autoroute chinoise près de Pékin. Le panneau utilise le symbole international "km" pour "kilomètres".
Un litre a le même volume qu'un cube de 10 cm de côté. Un kilogramme est à peu près la masse d'un litre d'eau au point de fusion de la glace.
Un thermomètre calibré en degrés Celsius. L'eau gèle à 0 °C et bout à 100 °C.
Quelle taille
Ces tableaux aideront à estimer la taille des différentes longueurs ou masses dans le système métrique. Dans ces tableaux :
- Le mot "Imperial" est l'abréviation des unités impériales qui sont les unités de mesure traditionnellement utilisées au Royaume-Uni.
- Le mot "Customary" est l'abréviation des unités coutumières américaines qui sont des unités de mesure traditionnellement utilisées aux États-Unis.
Longueur
MetricUnit | Équivalent impérial/coutumier | Quelle taille |
1 km | 0,621 miles1094 | The Mall (de Trafalgar Square à Buckingham Palace) |
100 m | 109 ans | Longueur d'un terrain de football en grille, de football associatif (soccer) ou de rugby |
10 m | 33 ft | Largeur d'un court de tennis (10,97 m) |
1 m100 | 1.0936 yd3. | Longueur d'une batte de base-ball (maximum = 1,067 m) |
10 cm | 4 en | Largeur d'une paume humaine |
10 mm1 | 2⁄5 en | Largeur d'un gland moyen |
1 mm | 0,04 en | Épaisseur du tissu de denim |
100 μm | 0,004 en | Épaisseur d'un morceau de papier pour photocopieuse |
Masse
MetricUnit | Équivalent impérial/coutumier | Quelle taille |
1000 kg | 2205 lb0 | Une petite voiture - par exemple une voiture dont le moteur est compris entre 1,0 et 1,2 L |
100 kg | 221 lb | Un homme de grande taille - Environ 15% des hommes blancs américains dépassent 100 kg |
10 kg | 22.05 lb | Masse moyenne d'un enfant de 12 mois |
1 kg | 2,205 livres | Une boisson d'un litre (sans compter la masse du récipient) |
100 g | 3 3⁄4 oz | Plus lourd qu'une balle de tennis (~58 g) mais plus léger qu'une balle de cricket (~160 g) ou une balle de baseball (~145 g) |
10 g | 2⁄5 oz | Une grande pièce $0.50 - 11.34 g £2.00 - 12.0 g €2.00 - 8.50 g |
1 g | 15,4 céréales | Deux graines d'arachide |
Quatre appareils de mesure quotidiens à calibrage métrique : un mètre ruban calibré en centimètres, un thermomètre calibré en degrés Celsius, un poids en kilogrammes et un multimètre électrique qui mesure les volts, les ampères et les ohms.
Orthographe britannique et américaine
Dans le système métrique, certains noms sont orthographiés différemment en anglais britannique et en anglais américain.
- Le mot "meter" est utilisé en anglais britannique, tandis que le mot "meter" est utilisé en anglais américain.
- Le mot litre est utilisé en anglais britannique, tandis que le mot liter est utilisé en anglais américain.
- Le mot gram est utilisé à la fois en anglais britannique et en anglais américain. Le mot gramme peut également être utilisé en anglais britannique, mais beaucoup de Britanniques pensent que c'est dépassé.
Administration du système métrique
La Convention du Mètre
En 1875, les représentants des gouvernements de vingt pays différents se sont réunis à Paris pour discuter des poids et mesures. Dix-sept de ces pays ont signé un traité sur les poids et mesures. Ce traité s'appelait "La Convention du mètre". Les pays qui l'ont signé étaient : Confédération argentine, Allemagne, Autriche-Hongrie, Belgique, Brésil, Danemark, Espagne, États-Unis, France, Italie, Pérou, Portugal, Russie, Suède et Norvège, Suisse, Turquie et Venezuela. Ils se sont mis d'accord :
- Mettre en place une organisation intergouvernementale pour administrer le traité. Cette organisation s'appelait le Bureau international des poids et mesures (BIPM).
- La France devait avoir la responsabilité d'acquérir des locaux appropriés pour le BIPM. Ces locaux deviendraient un territoire neutre. Les bureaux et les laboratoires du BIPM seraient situés sur le site.
- Pour faire 40 copies identiques du kilogramme. L'une d'entre elles a été choisie comme prototype (ou copie primaire). Cette copie était connue sous le nom de "Prototype international du kilogramme". Il a remplacé le Kilogramme des archives comme la copie primaire du kilogramme dans le monde. Le Kilogramme des archives serait conservé dans les locaux du BIPM.
- Faire 30 copies identiques du mètre. L'une d'entre elles a été choisie comme prototype (ou copie primaire). Cette copie était connue sous le nom de "Prototype international du mètre". Il a remplacé le Mètre des archives comme première copie du mètre dans le monde. Le Mètre des archives sera conservé dans les locaux du BIPM.
- Donner un exemplaire du mètre et un exemplaire du kilogramme à chaque pays. Ces exemplaires seraient appelés "prototypes nationaux de mètres" et "prototypes nationaux de kilogrammes".
- Comparer à intervalles réguliers les prototypes nationaux en mètres et en kilogrammes avec les prototypes internationaux.
- Promouvoir l'utilisation du système métrique.
Le Royaume-Uni et les Pays-Bas se sont rendus à la conférence mais n'ont pas signé le traité à ce moment-là. Après un examen plus approfondi, le Royaume-Uni a signé le traité en 1884 et les Pays-Bas sont devenus membres en 1929.
En 1889, les exemplaires du kilogramme et du mètre étaient prêts à être remis aux différents pays signataires du traité.
Le Congrès des États-Unis a ratifié le traité en 1878. Le Royaume-Uni a signé le traité en 1884. Aucun des deux pays n'a adopté de lois rendant obligatoire l'utilisation du système métrique.
En 1921, la Convention du Mètre a été étendue pour inclure toutes les mesures physiques, y compris le temps, l'électricité et la température.
En 1960, le BIPM a publié le "Système international d'unités" (ou SI). Le SI a clarifié un certain nombre de domaines du système métrique, en particulier dans le domaine des sciences et de l'ingénierie. Le BIPM a également normalisé la façon dont le SI était écrit, le rendant identique dans toutes les langues.
Sceau du BIPM
Histoire
Il y a 16 onces liquides américaines dans une pinte américaine mais il y a 20 onces liquides impériales [britanniques] dans une pinte impériale. L'once liquide américaine est plus grande que l'once liquide impériale, mais la pinte impériale est plus grande que la pinte américaine. Dans les années 1700, ce type de situation était courant en Europe. Chaque pays mesurait la longueur, le poids/masse et le volume à sa manière. Parfois, différents pays ou villes utilisaient le même nom pour différentes mesures. Parfois, différentes villes d'un même pays avaient des façons différentes de mesurer les choses. En 1789, il y avait un quart de million d'unités de poids et de mesure différentes en France.
Révolution française
Pendant la Révolution française, les scientifiques français ont décidé qu'il serait préférable d'avoir un nouveau système de poids et mesures. Le système serait le même dans toutes les provinces et villes françaises. Ils ont également décidé qu'il serait plus facile que le nouveau système utilise des 10 au lieu de 12, 16 ou 20, car les gens comptent normalement par 10. Le nouveau système est devenu le système de mesure officiel en France en 1799. L'un des dirigeants français, le marquis de Condorcet, a déclaré que "le système métrique est pour tout le monde et pour toujours".
Ils ont décidé que le nouveau système serait pour tout le monde sur Terre et que la nouvelle unité de longueur serait appelée "mètre". Ils ont décidé qu'il y aurait 10 000 kilomètres (6 200 miles) entre le pôle Nord et l'équateur. Entre 1791 et 1798, deux arpenteurs, Pierre Méchain et Jean-Baptiste Delambre, ont mesuré la distance entre les villes de Dunkerque et de Barcelone en utilisant les anciennes unités françaises, et ont utilisé les étoiles pour mesurer leurs latitudes. Ils ont utilisé ces informations pour déterminer que la longueur du mètre devait être de 443,296 lignes. En 1798, les scientifiques français ont fabriqué une barre de platine d'exactement un mètre de long. Ils ont conservé cette barre dans les archives françaises. Elle s'appelait le mètre des archives. Les personnes qui fabriquaient des règles d'un mètre pouvaient vérifier que leurs règles avaient la même longueur que le mètre des archives. D'autres scientifiques ont fabriqué un poids d'un kilogramme à partir de platine qui a également été mis dans les archives. Ce poids était appelé le kilogramme des archives.
Première tentative de mise en conformité de la France
En 1799, le système métrique a été rendu obligatoire, ce qui signifie que les gens ont été obligés de l'utiliser par la loi, dans la région parisienne. Cela a causé beaucoup de confusion car la police a appliqué les nouvelles mesures mais les clients ont préféré les anciennes. Les commerçants devaient donc avoir les deux. Les gens ont commencé à s'inquiéter que les nouvelles mesures soient utilisées pour les tromper. Les politiciens ont essayé d'éduquer et de convaincre les gens d'utiliser le système métrique, mais les gens ont rejeté le système métrique. En 1800, le gouvernement a essayé de rendre le système acceptable en changeant les noms des unités pour revenir aux noms plus simples utilisés avant la métrique. Par exemple, le décimètre, le centimètre et le millimètre ont été renommés en palme (main), doigt (doigt) et trait (trace).
En 1799, Napoléon est devenu le chef de la France. En 1812, il avait conquis la plus grande partie de l'Europe. Il a introduit le système métrique dans les pays qu'il a conquis. En 1815, il a été vaincu à la bataille de Waterloo. Après la défaite de Napoléon, la plupart des pays ont recommencé à utiliser leurs anciens systèmes de mesure.
À cette époque, le système métrique était encore le système de mesure officiel en France. Et il avait encore des noms d'unités simplifiés. Mais les Français ont continué à utiliser les mesures auxquelles ils étaient habitués. Le gouvernement français a essayé de persuader le peuple de se convertir. Il a produit en masse des règles métriques. Ils ont essayé d'apprendre au peuple à utiliser les mesures métriques, et ont ordonné à la police de punir les gens qui ne coopéreraient pas. Finalement, le gouvernement a cessé d'essayer et a retiré le système métrique.
La France abandonne le système métrique
Le 12 février 1812, la France a cessé d'utiliser le système métrique et a commencé à utiliser un nouveau système appelé mesures usuelles. Le nouveau système était basé sur un grand nombre des anciennes unités pré-métriques. Les anciennes unités ont été redéfinies pour être des nombres ronds ou des fractions des unités métriques retirées. Par exemple, la livre (pound) a été réintroduite et est passée de 489 grammes à 500 grammes. Le toise a été redéfini comme étant de 2 mètres. Le toise contenait 6 pieds, il est passé de 324,8 mm à 1⁄3 d'un mètre (333,33 mm). Le pied avait 12 pouces et le pouce avait 12 lignes.
Deuxième tentative de mise en conformité de la France
En 1837, les lois sur la métrologie sont relancées en France. Et en 1840, le système est devenu obligatoire dans toute la France, près de 50 ans après son introduction.
Adoption plus large du système métrique
Au cours du XIXe siècle, de nombreux petits pays ont commencé à coopérer entre eux. En 1815, le Royaume des Pays-Bas a été formé à partir de dix-sept petits États. Chaque État avait son propre système de mesure. En 1820, ils ont décidé qu'il serait préférable que tout le monde utilise le système métrique.
En 1815, la Confédération allemande a été formée. Il s'agissait d'une association de 39 États différents. Chaque État avait son propre système de mesures. En 1834, la Confédération allemande a formé une union douanière appelée le Zollverein. En 1851, le Zollverein a décidé d'utiliser les unités métriques pour les échanges commerciaux entre les différents États. En 1871, la plupart des États de la Confédération allemande ont été réunis pour former l'Empire allemand. L'Empire allemand a continué à utiliser le système métrique.
La même année, l'Italie est également constituée d'un grand nombre de petits États. L'Italie a également décidé d'utiliser le système métrique plutôt que de choisir l'un des anciens systèmes de mesure.
En 1875, de nombreux pays d'Europe et d'Amérique latine utilisaient déjà le système métrique. Ces pays comprenaient la France, l'Allemagne, l'Italie, l'Espagne, le Portugal, le Brésil, le Mexique, l'Argentine, le Pérou et la Colombie. Entre 1875 et 1914, de nombreux autres pays, dont la Norvège, la Suède, le Danemark, la Finlande, le Paraguay, les Philippines et le Vietnam, ont commencé à utiliser le système métrique. En 1917, pendant la révolution bolchevique, l'URSS (aujourd'hui la Russie) a adopté le système métrique. Au début de la Seconde Guerre mondiale, la plupart des pays non anglophones avaient adopté le système métrique.
États-Unis
En 1866, après que la plupart des pays d'Amérique du Sud ont commencé à utiliser le système métrique, les États-Unis ont adopté une loi qui permettait aux gens d'utiliser soit le système métrique, soit les unités habituelles des États-Unis pour le commerce. Avant 1893, la cour était définie comme la longueur de la "cour standard" qui était conservée par le Trésor américain. La livre était définie comme étant la masse de la "livre standard". En 1893, le Congrès américain a adopté l'ordonnance Mendenhall. Cette ordonnance définissait le chantier comme étant exactement 3600⁄3937 mètres et la livre comme étant exactement 0,4535924277 kilogramme. L'ordonnance n'a fait que modifier les définitions de la livre et du chantier naval. Il n'a eu aucun autre effet sur la vie des gens.
En 1975, la loi sur la conversion au système métrique a lancé un processus formel de métrification. La métrification devait être volontaire. Elle devait être coordonnée par le U.S. Metric Board. En 1988, l'Omnibus Trade and Competitiveness Act a stipulé que les unités métriques devaient être utilisées pour tous les projets fédéraux. Cette loi ne s'appliquait pas aux projets des États. Certains États ont exigé l'utilisation des unités métriques, mais d'autres ne l'ont pas fait. Certaines industries ont décidé d'utiliser les unités métriques, mais d'autres non. Les boissons non alcoolisées sont vendues en quantités métriques. Le lait est vendu dans les unités habituelles. Les unités métriques sont largement utilisées dans la conception des voitures. Des avions tels que le Boeing 787 Dreamliner ont été conçus en utilisant principalement les unités habituelles.
Aux États-Unis, certains veulent achever le passage au système métrique. Ils disent que cela rendra les choses plus faciles pour tout le monde. D'autres disent que cela coûtera trop cher. Certains veulent utiliser le système métrique parce qu'il facilitera l'exportation des marchandises. D'autres disent que la métrique ne peut fonctionner que si les cinquante États se mettent en conformité en même temps. Cela n'arrivera pas si le gouvernement fédéral ne prend pas l'initiative.
Royaume-Uni
En 1897, le Royaume-Uni a adopté une loi permettant aux gens d'utiliser soit le système métrique, soit les unités impériales pour le commerce. À la fin des années 1960, les trois quarts des exportations britanniques étaient destinées à des pays qui utilisaient le système métrique. Cependant, les habitants du Royaume-Uni utilisaient toujours les unités impériales. Le Metrication Board a été créé en 1969 pour aider la Grande-Bretagne à passer au système métrique. Chaque entreprise devait payer ses propres frais. Certaines sociétés ont économisé beaucoup d'argent en passant au système métrique parce qu'elles pouvaient fabriquer les mêmes marchandises pour l'exportation que celles qu'elles vendaient au Royaume-Uni. Par exemple, presque toutes les voitures automobiles utilisent des boulons et des écrous de taille métrique. D'autres entreprises ont perdu de l'argent parce qu'elles ont dû procéder à de nombreux changements, mais n'ont tiré aucun avantage de ces changements.
Lorsque le Metrication Board a été fermé en 1981, la plupart des gouvernements et des industries étaient passés au système métrique, mais beaucoup de choses quotidiennes, comme les panneaux de signalisation, n'avaient pas été modifiées. Une enquête réalisée en 2013 a montré que les unités métriques et impériales étaient toutes deux largement utilisées par les Britanniques dans leur vie privée.
Gravure sur bois datée de 1800 expliquant les nouvelles mesures décimales en France.
Le mètre a été défini à l'origine comme un dix millionième de la distance entre le pôle Nord et l'équateur en passant par Paris.
Pages connexes
- Conversion des unités
- Système international d'unités, décrit des aspects plus avancés du système métrique
Questions et réponses
Q : Qu'est-ce que le système métrique ?
R : Le système métrique est un ensemble de systèmes de mesure différents dont la longueur est basée sur le mètre, la masse sur le gramme et le volume sur le litre. Ce système est utilisé dans le monde entier.
Q : Quand a-t-il été introduit pour la première fois ?
R : Il a été introduit pour la première fois en France en 1795, deux ans après l'exécution de Louis XVI.
Q : Quelles sont ses unités de base ?
R : Les unités de base du système métrique sont appelées le mètre et le gramme.
Q : Quand d'autres pays ont-ils commencé à l'utiliser ?
R : Les États-Unis ont commencé à l'utiliser en 1866 et, dès 1875, de nombreux pays d'Europe et d'Amérique latine s'étaient mis à l'utiliser.
Q : Quelle organisation a été mise en place pour gérer ce système ?
R : Une organisation appelée Bureau international des poids et mesures (BIPM) a été mise en place pour gérer ce système.
Q : Comment les quantités SI étaient-elles écrites selon les règles définies par cette version révisée ? R : Selon les règles définies par cette version révisée, les quantités SI ont été écrites en utilisant les mêmes règles pour tous les pays.
Q : Quand les habitants du Royaume-Uni ont-ils commencé à l'utiliser ?
R : Les Britanniques ont commencé à l'utiliser dans les années 1970.