CHAPITRE IV

MESURE DES GRANDEURS MÉCANIQUES ET PHYSIQUES. —— SYSTÈME DES UNITÉS ABSOLUES OU SYSTÈME C. G. S. — INSTRUMENTS DE PRÉCISION.

75. Définitions générales. — 1° Unités de mesure, valeur numérique. — Mesurer une grandeur, c'est la comparer à une certaine grandeur de même espèce, qu'on appelle unité de mesure où, siiplement, unité. Le résultat de cette opération se nomme la valeur numérique ou, simplement, la valeur de la grandeur mesurée : c'est un nombre abstrait, qui exprime combien de fois cette grandeur contient l'unité ou une partie aliquote de l'unité.

2 Relahon entre la valeur numérique et l'unité. — Soit À une quantité con: crête (longueur, superficie, volume ou poids), et soit a l'unité de mesure adoplée (mètre, are, litre où gramme) : la valeur n de À sera, par définition, le quotient

Die On à donc

11 résulte de cette formule que la valeur d'une grandeur varie en raison directe de cette grandeur elle-même, et en raison inverse de l'unité de mesure, Ainsi la distance de Paris à Vierzon (sur la voie ferrée), mesurée en kilomètres, a pour valeur le nombre 200; la distance de Paris à Limoges, qui est exactement double de la précédente, à pour valeur le nombre 490. Et si l'on évaluait ces deux distances à l'aide de la lieue (unité itinéraire quadruple du kilomètre), leurs valeurs numériques seraient représentées par 50 et par 100, nombres quatre fois plus petits.

5° Unités arbitraires. — Système de mesures rationnelles : unités fondamentales et unités dérivées. — Dans le choix des unités de mesure, on peut ne tenir aucun compte des relations physiques qui existent, ou des relations mathémätiques qu'on peut établir entre les diverses grandeurs à mesurer. On a alors un ensemble d'unités de mesure complètement indépendantes les unes des autres : ce sont des unités arbitraires. L'usage de pareilles unités a prévalu en France jusqu'en 1795, et il se perpétue de nos jours dans la plupart des pays étrangers.

80 l'ESANTEUR.

75. Insuffisance du système métrique. Nécessité d'un système de mesures absolues : système de Gauss et système C. G. S. — Le système métrique ne comporte que des unités d'étendue et des unités de poids : il ne peut donc pas suflire à l'évaluation de toutes les grandeurs que l'on considère en mécanique et en physique, Il présente un inconvénient encore plus grave : c'est de n'avoir pas été universellement adopté par toutes les nations civilisées. Aussi les savants étrangers ont-ils employé dans leurs travaux des unités de mesure différentes des unités métriques et différentes entre elles.

Il est résulté de cette multiplicité de mesures que les mêmes formules ont été écrites, en divers pays, avec des coefficients dif férents, et que des résultats d'expériences identiques ont été exprimés par des nombres bien distincts. Pour n'en citer qu'un exemple, la même valeur de g qui est représentée en France par le nombre 9,80 (unités métriques) était représentée en Angleterre par le nombre 32,2 (pied anglais et seconde). Par suite, la lecture des mémoires scientifiques, rendue déjà si difficile par l'usage des langues étrangères, s'est déplorablement compliquée par l'emploi de ces unités différentes et par la nécessité de réduire tous les résultats numériques à une échelle commune.

Ce fut Gauss qui proposa le premier d'établir un système de mesures rationnelles, qui, à défaut de langue scientifique universelle, deviendrait un système de mesures universel et suppriimérait tous les inconvénients des systèmes arbitraires où natio- Häaux.

L'Association Britannique pour l'avancement des sciences reprit l'idée de Gauss. Elle proposa, dés 1859, un système d'unités absolues, peu différent de celui de Gauss, qui fut adopté en 1865 par la Société royale de Londres. C'est le mênte système qui fut discuté et précisé en 4881 par le Congrès des Électriciens, et définitivement consacré sous le nom de Système des unités absolues ou Système C. G. S. Cette dernière appellation est une abréviation des mots Centimètre-Gramme-Seconde, noms des trois unités fondamentales adoptées dans ce système.

16. Exposé du Système C. 6. S. — On appelle système C. 6.8. l'ensemble des unités de mesure rationnelles, dites wnilés absolues ou unités C. 6. S. On peut les subdiviser en trois catégories : les unités fondamentales, les unités dérivées el les unités secondaires.

1. I convient d'adopter ce système de mesures, malgré les nombreuses imperfections de détail qu'il comporte, Nous indiquerons désormais les valeurs de toutes les constantes de la physique, d'abord en unités vulgaires du système

métrique, et puis en unités absolues du Système C, GS,