Grandeur, valeur et unité
La mesure est un aspect primordial des sciences car elle permet de caractériser les objets et phénomènes que l’on observe, et d’en discuter précisément entre physiciens. Pour comprendre l’intérêt d’avoir un système international qui décrit la façon dont on exprime la mesure, il faut d’abord comprendre des notions très importantes dans ce domaine : la grandeur et l’unité.
La différence entre grandeur, valeur et unité
Pour comprendre la différence entre grandeur et unité je vous propose de prendre un exemple très concret de mesure.
Imaginez que vous possédez un bâton et que vous souhaitez indiquer sa longueur à un de vos amis.
Vous remarquez que votre ami possède le même capuchon de stylo que vous, ainsi il constituera la référence pour votre mesure.
Vous allez reporter la taille du capuchon le long du bâton afin de le mesurer.
- Dans cet exemple, la grandeur mesurée correspond à la longueur du bâton , tandis que le capuchon correspond à l’unité, et le résultat 5 capuchons correspond à la valeur de la longueur du bâton. L’unité est donc une grandeur de référence, qui permet de transmettre une information commune à tous, la longueur.
Il faut remarquer que l’unité, la longueur de référence est un choix !!! On aurait très bien pu décider de mesurer le bâton en unité de stylo bille.
De façon équivalente, la longueur du bâton peut également s’exprimer comme :
Quelle que soit l’unité de référence que l’on choisit, la vraie longueur du bâton, elle, reste inchangée. Le bâton est le même dans les 2 cas, mais la valeur de sa mesure est différente. Ainsi, on comprend la nécessité d’imposer un système d’unités de référence (mètre, pouce, kilogramme,…), le même pour tous, car tout le monde ne possède pas une règle graduée en capuchon de stylo. Avoir un ensemble d’unités commune permet de communiquer ses mesures beaucoup plus facilement.
Pour récapituler :
| Grandeur | On appelle grandeur physique, ou simplement grandeur, toute propriété de la science de la nature qui peut être mesurée ou calculée (ex : la longueur, la masse, la température, …) |
| Unité | On appelle unité de mesure un cas particulier de la grandeur considérée qui sert de référence pour la mesure (ex : le centimètre, le kilogramme,…) et est déduite à partir d’un étalon fixée. |
| valeur | La valeur mesurée d’une grandeur est le produit (multiplication) de l’unité de mesure par le nombre de fois qu’il faut reporter cette unité pour obtenir la grandeur (ex : 3cm, 1,5 kg,…) |