Kilogramme2 - Historique des versions

Lea.camier : /* La balance du Watt (ou balance de Kibble) */

2021-06-21T13:13:50Z

La balance du Watt (ou balance de Kibble)

← Version précédente		Version du 21 juin 2021 à 13:13
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	La définition du kilogramme dépend seulement de la valeur de [https://fr.wikipedia.org/wiki/Constante_de_Planck <math> h </math>], de la seconde, et du mètre~~. Le mètre et la seconde étant déjà définies, la précision de la définition du kilogramme dépend donc de la~~ '~~''précision de la mesure de la constante de Planck''' (<math> h </math>)~~ .		La définition du kilogramme dépend seulement de la valeur de [https://fr.wikipedia.org/wiki/Constante_de_Planck <math> h </math>], de la seconde, et du mètre où ces deux derniers éléments sont préalablement définis par d'autres constantes fondamentales.

	Actuellement, on mesure très précisément ~~cette constante~~ grâce à '''la balance du Watt'''. ~~Si <math> h </math>~~ s’agissait de la surface du Parc des Princes, on connaitrait sa valeur au brin d’herbe près.		Actuellement, on mesure très précisément kilogramme grâce à '''la balance du Watt'''. S'il s’agissait de la surface du Parc des Princes, on connaitrait sa valeur au brin d’herbe près.

	Le principe de cette balance est de comparer une puissance mécanique (l’un des bras supporte une masse) à une puissance électrique (l’autre bras est relié à une bobine plongée dans un champ magnétique). La valeur du courant circulant dans la bobine ainsi que la tension à ses bornes sont mesurés grâce des phénomènes popres à la mécanique quantique (effets Josephson et Hall quantique) ce qui permet de ~~relier ces mesures à~~ la valeur de la constante de Planck.		Le principe de cette balance est de comparer une puissance mécanique (l’un des bras supporte une masse) à une puissance électrique (l’autre bras est relié à une bobine plongée dans un champ magnétique). La valeur du courant circulant dans la bobine ainsi que la tension à ses bornes sont mesurés grâce des phénomènes popres à la mécanique quantique (effets Josephson et Hall quantique) ce qui permet de mesurer un étalon du kilogramme de façon extrêmement précise qui ne dépend que de la valeur de la constante de Planck.

	== La différence entre masse et poids ==		== La différence entre masse et poids ==

Lea.camier : /* Histoire du kilogramme */

2021-06-17T12:46:05Z

Histoire du kilogramme

← Version précédente		Version du 17 juin 2021 à 12:46
Ligne 21 :		Ligne 21 :
	C'est en 1799 que le '''premier étalon du kilogramme''' est créé, un cylindre de platine conservé aux Archives de la République. Cet étalon avait été décidé en 1795 par la "loi relative aux poids et mesures" et correspondait à la '''masse d'un décimètre cube d'eau pure à 4°C'''. Ce choix étonnant de 4°C correspond en réalité à la température pour laquelle l'eau est la plus dense (pour une masse fixée elle occupe un minimum de place).		C'est en 1799 que le '''premier étalon du kilogramme''' est créé, un cylindre de platine conservé aux Archives de la République. Cet étalon avait été décidé en 1795 par la "loi relative aux poids et mesures" et correspondait à la '''masse d'un décimètre cube d'eau pure à 4°C'''. Ce choix étonnant de 4°C correspond en réalité à la température pour laquelle l'eau est la plus dense (pour une masse fixée elle occupe un minimum de place).

	Le kilogramme conservera cette définition pendant plus de 200 ans, mais la Conférence Générale des Poids et Mesures (CGPM) chargé de définir les unités de base, remarqua que l'étalon initial était plus léger que ses exactes copies réalisées au même moment. Ce changement dans la masse de l'étalon motiva les scientifiques à définir le kilogramme non pas à partir d'un étalon matériel de référence, mais à partir d'une '''constante de la physique universelle'''.		Le kilogramme conservera cette définition pendant plus de 200 ans, mais la Conférence Générale des Poids et Mesures (CGPM) chargé de définir les unités de base, remarqua que l'étalon initial était plus léger que ses exactes copies réalisées au même moment, dû à des procédés chimiques internes à l'étalon de platine. Ce changement dans la masse de l'étalon motiva les scientifiques à définir le kilogramme non pas à partir d'un étalon matériel de référence, mais à partir d'une '''constante de la physique universelle'''.

	Dorénavant, la définition du kilogramme ne dépend plus de la conservation d'un étalon matériel, mais il dépend de la précision des expériences qui mesurent la constante fondamentale de Planck (<math> h </math>).		Dorénavant, la définition du kilogramme ne dépend plus de la conservation d'un étalon matériel, mais il dépend de la précision des expériences qui mesurent la constante fondamentale de Planck (<math> h </math>).

Lea.camier : /* La différence entre masse et poids */

2021-06-17T10:53:28Z

La différence entre masse et poids

← Version précédente		Version du 17 juin 2021 à 10:53
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	== La différence entre masse et poids ==		== La différence entre masse et poids ==

	Le '''poids''' est la force verticale agissant sur un corps situé à la surface de la Terre. C'est ce qui fait que lorsqu'on lâche un objet, il tombe.Historiquement, il était admis que cette force était constante. Mais au 17e siècle, l'astronome Jean Richer se rend compte que son pendule a un retard de plus de deux minutes par jour lorsqu'il voyage en Guyane française depuis l'Europe. La période d'un pendule dépendant du poids de celui-ci, il en déduit que ce dernier n'est pas constant partout sur Terre. <br>C'est Newton qui différenciera la masse et le poids. <br> <br> La '''masse''' est une propriété d'un morceau de matière immergé dans l'Univers dans son ensemble. C'est-à-dire qu'elle est la même partout sur Terre et dans l'Univers: un astronaute a la même masse qu'il soit sur Terre ou sur la Lune. <br> <br> Le '''poids''' est dû au fait que les masses interagissent gravitationnellement les unes avec les autres. Tous les corps massifs interagissent les uns avec les autres avec une force attractive: <math>F=G\frac{m_{1}m_{2}}{d^{2}}</math> avec <math>m_{1}</math> et <math>m_{2}</math> les masses des deux objets qui interagissent, <math>d</math> la distance qui les sépare et <math>G</math> la constante gravitationnelle qui vaut <math> 6,67259.10^{-11}m^{3}kg^{-1}s^{-2}</math>. <br> Plus un corps est massif, plus il va attirer les autres objets massifs. C'est parce la Terre a une masse très importante (plusieurs milliers de milliards de milliards de tonnes, plus précisément <math>5,972.10^{^{24}}kg</math>) que nous restons "collés" à sa surface.		Le '''poids''' est la force verticale agissant sur un corps situé à la surface de la Terre. C'est ce qui fait que lorsqu'on lâche un objet, il tombe.Historiquement, il était admis que cette force était constante. Mais au 17e siècle, l'astronome Jean Richer se rend compte que son pendule a un retard de plus de deux minutes par jour lorsqu'il voyage en Guyane française depuis l'Europe. La période d'un pendule dépendant du poids de celui-ci, il en déduit que ce dernier n'est pas constant partout sur Terre. <br>C'est Newton qui différenciera la masse et le poids. <br> <br> La '''masse''' est une propriété d'un morceau de matière immergé dans l'Univers dans son ensemble. C'est-à-dire qu'elle est la même partout sur Terre et dans l'Univers: un astronaute a la même masse qu'il soit sur Terre ou sur la Lune. <br> <br> Le '''poids''' est dû au fait que les masses interagissent gravitationnellement les unes avec les autres. Tous les corps massifs interagissent les uns avec les autres avec une force attractive: <math>F=G\frac{m_{1}m_{2}}{d^{2}}</math> avec <math>m_{1}</math> et <math>m_{2}</math> les masses des deux objets qui interagissent, <math>d</math> la distance qui les sépare et <math>G</math> la constante gravitationnelle qui vaut <math> 6,67259.10^{-11}m^{3}kg^{-1}s^{-2}</math>. <br> Plus un corps est massif, plus il va attirer les autres objets massifs. C'est parce que la Terre a une masse très importante (plusieurs milliers de milliards de milliards de tonnes, plus précisément <math>5,972.10^{^{24}}kg</math>) que nous restons "collés" à sa surface.

	== Bibliographie/Webographie ==		== Bibliographie/Webographie ==

Lea.camier : /* La différence entre masse et poids */

2021-06-17T10:52:46Z

La différence entre masse et poids

← Version précédente		Version du 17 juin 2021 à 10:52
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	== La différence entre masse et poids ==		== La différence entre masse et poids ==

	~~Historiquement, le~~ '''poids''' est la force verticale agissant sur un corps situé à la surface de la Terre. C'est ce qui fait que lorsqu'on lâche un objet, il tombe. Il était admis que cette force était constante. Mais au 17e siècle, l'astronome Jean Richer se rend compte que son pendule a un retard de plus de deux minutes par jour lorsqu'il voyage en Guyane française depuis l'Europe. La période d'un pendule dépendant du poids de celui-ci, il en déduit que ce dernier n'est pas constant partout sur Terre. <br>C'est Newton qui différenciera la masse et le poids. <br> <br> La '''masse''' est une propriété d'un morceau de matière immergé dans l'Univers dans son ensemble. C'est-à-dire qu'elle est la même partout sur Terre et dans l'Univers: un astronaute a la même masse qu'il soit sur Terre ou sur la Lune. <br> <br> Le '''poids''' est dû au fait que les masses interagissent gravitationnellement les unes avec les autres. Tous les corps massifs interagissent les uns avec les autres avec une force attractive: <math>F=G\frac{m_{1}m_{2}}{d^{2}}</math> avec <math>m_{1}</math> et <math>m_{2}</math> les masses des deux objets qui interagissent, <math>d</math> la distance qui les sépare et <math>G</math> la constante gravitationnelle qui vaut <math> 6,67259.10^{-11}m^{3}kg^{-1}s^{-2}</math>. <br> Plus un corps est massif, plus il va attirer les autres objets massifs. C'est parce la Terre a une masse très importante (plusieurs milliers de milliards de milliards de tonnes, plus précisément <math>5,972.10^{^{24}}kg</math>) que nous restons "collés" à sa surface.		Le '''poids''' est la force verticale agissant sur un corps situé à la surface de la Terre. C'est ce qui fait que lorsqu'on lâche un objet, il tombe.Historiquement, il était admis que cette force était constante. Mais au 17e siècle, l'astronome Jean Richer se rend compte que son pendule a un retard de plus de deux minutes par jour lorsqu'il voyage en Guyane française depuis l'Europe. La période d'un pendule dépendant du poids de celui-ci, il en déduit que ce dernier n'est pas constant partout sur Terre. <br>C'est Newton qui différenciera la masse et le poids. <br> <br> La '''masse''' est une propriété d'un morceau de matière immergé dans l'Univers dans son ensemble. C'est-à-dire qu'elle est la même partout sur Terre et dans l'Univers: un astronaute a la même masse qu'il soit sur Terre ou sur la Lune. <br> <br> Le '''poids''' est dû au fait que les masses interagissent gravitationnellement les unes avec les autres. Tous les corps massifs interagissent les uns avec les autres avec une force attractive: <math>F=G\frac{m_{1}m_{2}}{d^{2}}</math> avec <math>m_{1}</math> et <math>m_{2}</math> les masses des deux objets qui interagissent, <math>d</math> la distance qui les sépare et <math>G</math> la constante gravitationnelle qui vaut <math> 6,67259.10^{-11}m^{3}kg^{-1}s^{-2}</math>. <br> Plus un corps est massif, plus il va attirer les autres objets massifs. C'est parce la Terre a une masse très importante (plusieurs milliers de milliards de milliards de tonnes, plus précisément <math>5,972.10^{^{24}}kg</math>) que nous restons "collés" à sa surface.


	== Bibliographie/Webographie ==		== Bibliographie/Webographie ==

Lea.camier : /* La balance du Watt (ou balance de Kibble) */

2021-06-17T10:51:57Z

La balance du Watt (ou balance de Kibble)

← Version précédente		Version du 17 juin 2021 à 10:51
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	Actuellement, on mesure très précisément cette constante grâce à '''la balance du Watt'''. Si <math> h </math> s’agissait de la surface du Parc des Princes, on connaitrait sa valeur au brin d’herbe près.		Actuellement, on mesure très précisément cette constante grâce à '''la balance du Watt'''. Si <math> h </math> s’agissait de la surface du Parc des Princes, on connaitrait sa valeur au brin d’herbe près.

	Le principe de cette balance est de comparer une puissance mécanique (l’un des bras supporte une masse) à une puissance électrique (l’autre bras est relié à une bobine plongée dans un champ magnétique). La valeur du courant circulant dans la bobine ainsi que la tension à ses bornes ~~impliquent~~ des phénomènes popres à la mécanique quantique (effets Josephson et Hall quantique) ce qui permet de ~~déduire~~ la valeur de la constante de Planck.		Le principe de cette balance est de comparer une puissance mécanique (l’un des bras supporte une masse) à une puissance électrique (l’autre bras est relié à une bobine plongée dans un champ magnétique). La valeur du courant circulant dans la bobine ainsi que la tension à ses bornes sont mesurés grâce des phénomènes popres à la mécanique quantique (effets Josephson et Hall quantique) ce qui permet de relier ces mesures à la valeur de la constante de Planck.

	== La différence entre masse et poids ==		== La différence entre masse et poids ==

Lea.camier : /* Histoire du kilogramme */

2021-06-17T10:40:21Z

Histoire du kilogramme

← Version précédente		Version du 17 juin 2021 à 10:40
Ligne 21 :		Ligne 21 :
	C'est en 1799 que le '''premier étalon du kilogramme''' est créé, un cylindre de platine conservé aux Archives de la République. Cet étalon avait été décidé en 1795 par la "loi relative aux poids et mesures" et correspondait à la '''masse d'un décimètre cube d'eau pure à 4°C'''. Ce choix étonnant de 4°C correspond en réalité à la température pour laquelle l'eau est la plus dense (pour une masse fixée elle occupe un minimum de place).		C'est en 1799 que le '''premier étalon du kilogramme''' est créé, un cylindre de platine conservé aux Archives de la République. Cet étalon avait été décidé en 1795 par la "loi relative aux poids et mesures" et correspondait à la '''masse d'un décimètre cube d'eau pure à 4°C'''. Ce choix étonnant de 4°C correspond en réalité à la température pour laquelle l'eau est la plus dense (pour une masse fixée elle occupe un minimum de place).

	Le kilogramme conservera cette définition pendant plus de 200 ans, mais ~~le Bureau~~ des Poids et Mesures (~~BIPM~~) chargé de définir les unités de base, remarqua que l'étalon initial était plus léger que ses exactes copies réalisées au même moment. Ce changement dans la masse de l'étalon motiva les scientifiques à définir le kilogramme non pas à partir d'un étalon matériel de référence, mais à partir d'une '''constante de la physique universelle'''.		Le kilogramme conservera cette définition pendant plus de 200 ans, mais la Conférence Générale des Poids et Mesures (CGPM) chargé de définir les unités de base, remarqua que l'étalon initial était plus léger que ses exactes copies réalisées au même moment. Ce changement dans la masse de l'étalon motiva les scientifiques à définir le kilogramme non pas à partir d'un étalon matériel de référence, mais à partir d'une '''constante de la physique universelle'''.

	Dorénavant, la définition du kilogramme ne dépend plus de la conservation d'un étalon matériel, mais il dépend de la précision des expériences qui mesurent la constante fondamentale de Planck (<math> h </math>).		Dorénavant, la définition du kilogramme ne dépend plus de la conservation d'un étalon matériel, mais il dépend de la précision des expériences qui mesurent la constante fondamentale de Planck (<math> h </math>).

Lea.camier : /* Histoire du kilogramme */

2021-06-17T10:39:18Z

Histoire du kilogramme

← Version précédente		Version du 17 juin 2021 à 10:39
Ligne 19 :		Ligne 19 :

	=== Histoire du kilogramme===		=== Histoire du kilogramme===
	C'est en 1799 que le '''premier étalon du kilogramme''' est créé, un cylindre de platine conservé aux Archives de la République. Cet étalon avait été décidé en 1795 par la "loi relative aux poids et mesures" et correspondait à la '''masse d'un décimètre cube d'eau pure à 4°C'''. Ce choix étonnant de 4°C correspond en réalité à la température pour laquelle l'eau est la plus dense (pour masse fixée elle occupe un minimum de place).		C'est en 1799 que le '''premier étalon du kilogramme''' est créé, un cylindre de platine conservé aux Archives de la République. Cet étalon avait été décidé en 1795 par la "loi relative aux poids et mesures" et correspondait à la '''masse d'un décimètre cube d'eau pure à 4°C'''. Ce choix étonnant de 4°C correspond en réalité à la température pour laquelle l'eau est la plus dense (pour une masse fixée elle occupe un minimum de place).

	Le kilogramme conservera cette définition pendant plus de 200 ans, mais le Bureau des Poids et Mesures (BIPM) chargé de définir les unités de base, remarqua que l'étalon initial était plus léger que ses exactes copies réalisées au même moment. Ce changement dans la masse de l'étalon motiva les scientifiques à définir le kilogramme non pas à partir d'un étalon matériel de référence, mais à partir d'une '''constante de la physique universelle'''.		Le kilogramme conservera cette définition pendant plus de 200 ans, mais le Bureau des Poids et Mesures (BIPM) chargé de définir les unités de base, remarqua que l'étalon initial était plus léger que ses exactes copies réalisées au même moment. Ce changement dans la masse de l'étalon motiva les scientifiques à définir le kilogramme non pas à partir d'un étalon matériel de référence, mais à partir d'une '''constante de la physique universelle'''.

	Dorénavant, la définition du kilogramme ne dépend plus de la conservation d'un étalon matériel, mais il dépend de la précision des expériences qui mesurent la constante fondamentale de Planck (<math> h </math>).		Dorénavant, la définition du kilogramme ne dépend plus de la conservation d'un étalon matériel, mais il dépend de la précision des expériences qui mesurent la constante fondamentale de Planck (<math> h </math>).



	=== La balance du Watt (ou balance de Kibble) ===		=== La balance du Watt (ou balance de Kibble) ===

Lea.camier : /* Une définition historique du kilogramme */

2021-06-17T10:38:03Z

Une définition historique du kilogramme

← Version précédente		Version du 17 juin 2021 à 10:38
Ligne 15 :		Ligne 15 :
	[[File:Kilogramme_étalon.jpg\|thumb\|right\|Prototype de kilogramme étalon]]		[[File:Kilogramme_étalon.jpg\|thumb\|right\|Prototype de kilogramme étalon]]

	Il s'~~agit~~ de la dernière unité du système international à être définie ~~à partir des '''constantes fondamentales de la physique''' et non pas~~ à partir d'un prototype physique de référence (Voir la page sur les [http://www.mesures.universite-paris-saclay.fr/index.php/ Généralités sur le SI] ).		Il s'agissait de la dernière unité du système international à ne plus être définie à partir d'un prototype physique de référence (Voir la page sur les [http://www.mesures.universite-paris-saclay.fr/index.php/ Généralités sur le SI] ).


Ligne 37 :		Ligne 37 :

	Le principe de cette balance est de comparer une puissance mécanique (l’un des bras supporte une masse) à une puissance électrique (l’autre bras est relié à une bobine plongée dans un champ magnétique). La valeur du courant circulant dans la bobine ainsi que la tension à ses bornes impliquent des phénomènes popres à la mécanique quantique (effets Josephson et Hall quantique) ce qui permet de déduire la valeur de la constante de Planck.		Le principe de cette balance est de comparer une puissance mécanique (l’un des bras supporte une masse) à une puissance électrique (l’autre bras est relié à une bobine plongée dans un champ magnétique). La valeur du courant circulant dans la bobine ainsi que la tension à ses bornes impliquent des phénomènes popres à la mécanique quantique (effets Josephson et Hall quantique) ce qui permet de déduire la valeur de la constante de Planck.


	== La différence entre masse et poids ==		== La différence entre masse et poids ==

Lea.camier : /* En bref */

2021-06-17T10:34:28Z

En bref

← Version précédente		Version du 17 juin 2021 à 10:34
Ligne 1 :		Ligne 1 :
	== En bref ==		== En bref ==

	Le '''kilogramme''' (kg) est l'unité du système international (SI) qui permet d'exprimer '''la masse'''. Il est défini à partir d'une constante fondamentale de la physique, la constante de Planck (<math> h </math>). Cette constante de la nature possède une valeur fixe et s'exprime selon des unités de base du SI : le kilogramme, la seconde et le mètre. Le mètre et la seconde étant ~~déjà~~ définis par des constantes de la physique, on en déduit la définition précise du '''kilogramme''', qui se met sous la forme d'une simple équation :		Le '''kilogramme''' (kg) est l'unité du système international (SI) qui permet d'exprimer '''la masse'''. Il est défini à partir d'une constante fondamentale de la physique, la constante de Planck (<math> h </math>). Cette constante de la nature possède une valeur fixe et s'exprime selon des unités de base du SI : le kilogramme, la seconde et le mètre. Le mètre et la seconde étant définis indépendamment par des constantes de la physique, on en déduit la définition précise du '''kilogramme''', qui se met sous la forme d'une simple équation :

	<center> <math> 1 ~kg = \left( \frac{h}{6,626 ~ 070 ~15 \times 10^{-34}} \right) \times m^{-2} \times s </math> </center>		<center> <math> 1 ~kg = \left( \frac{h}{6,626 ~ 070 ~15 \times 10^{-34}} \right) \times m^{-2} \times s </math> </center>

Lea.camier : /* Bibliographie/Webographie */

2021-06-14T13:40:55Z

Bibliographie/Webographie

← Version précédente		Version du 14 juin 2021 à 13:40
Ligne 46 :		Ligne 46 :
	== Bibliographie/Webographie ==		== Bibliographie/Webographie ==

	*site web de l’institut fédéral de métrologie ~~METAS~~ https://www.metas.ch/metas/fr/home/fue/forschungsprojekte/wattwaage.html		*site web de l’institut fédéral de métrologie [Consulté en juin 2021] : https://www.metas.ch/metas/fr/home/fue/forschungsprojekte/wattwaage.html

	*documentation du lne (laboratoire national de métrologie et d’essais) https://documents.lne.fr/publications/actes_12e_congres_metrologie/balance_watt_systeme_guidage.pdf		*documentation du lne (laboratoire national de métrologie et d’essais) [Consulté en juin 2021] : https://documents.lne.fr/publications/actes_12e_congres_metrologie/balance_watt_systeme_guidage.pdf

	*Brochure du BIPM (bureau intenational des poids et mesures) https://www.bipm.org/documents/20126/41483022/SI-Brochure-9.pdf/fcf090b2-04e6-88cc-1149-c3e029ad8232		*Brochure du BIPM (bureau intenational des poids et mesures) [Consulté en juin 2021] : https://www.bipm.org/documents/20126/41483022/SI-Brochure-9.pdf/fcf090b2-04e6-88cc-1149-c3e029ad8232

	*Documentation du LNE https://www.lne.fr/fr/comprendre/systeme-international-unites/kilogramme		*Documentation du LNE [Consulté en juin 2021] : https://www.lne.fr/fr/comprendre/systeme-international-unites/kilogramme

	*Article de Achintya Rao (CERN) : https://home.cern/fr/news/news/engineering/lock-planck-kilogram-has-new-definition		*Article de Achintya Rao (CERN) [Consulté en juin 2021] : https://home.cern/fr/news/news/engineering/lock-planck-kilogram-has-new-definition

	*Article de Maya Wei-haas (National Geographic) : https://www.nationalgeographic.fr/sciences/2018/11/la-definition-du-kilogramme-change-voila-pourquoi-cest-important		*Article de Maya Wei-haas (National Geographic) [Consulté en juin 2021] : https://www.nationalgeographic.fr/sciences/2018/11/la-definition-du-kilogramme-change-voila-pourquoi-cest-important

Kilogramme2 - Historique des versions

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