SYSTÈME MKS: HISTORIQUE, UNITÉS DE BASE, UNITÉS DÉRIVÉES - SCIENCE - 2025

Le système MKS est une méthode de mesure dans laquelle le mètre, le kilogramme et le second sont utilisés comme unités qui servent à exprimer les quantités liées à la longueur, à la masse et au temps. Il est à l'origine du système international actuel d'unités et son nom, MKS, est un acronyme qui découle de l'union des trois unités de base qui le composent.

Les normes pour définir la valeur d'un mètre et d'un kilogramme peuvent être trouvées dans le bureau international des poids et mesures, car les deux quantités sont basées sur des objets physiques. Alors qu'une seconde a été établie à 1/86 400 d'une journée solaire moyenne.

Prototype d'un kilogramme standard de pâte. Source:, via Wikimedia Commons.

L'utilisation du MKS est pertinente car il a été l'un des premiers systèmes de grandeur à suivre une logique décimale et à être adopté internationalement de manière standardisée. Cela a amélioré la précision obtenue dans toutes sortes de disciplines et a jeté les bases de méthodes de mesure modernes.

L'histoire

Les systèmes de mesure datent du 3ème ou 4ème siècle avant JC. Dès le tout début de l'histoire des civilisations, des mesures ont été nécessaires pour l'agriculture, la construction et l'économie. Cependant, les unités utilisées par les premières cultures dépendaient de chaque région ou même de chaque communauté.

Dans l'empire babylonien ou égyptien, il existe des archives selon lesquelles pour mesurer la longueur d'un objet, l'avant-bras, la main ou les doigts pourraient être utilisés comme systèmes de référence.

Le temps était calculé par les périodes de durée du mouvement du Soleil ou de la Lune. Alors que pour calculer la capacité d'un conteneur, il était rempli de graines qui étaient ensuite comptées.

Première apparition de MKS

Le système métrique a été créé pour la première fois en 1668 et au début, il n'a été adopté qu'en France, à la suite de la Révolution française. Le système était entièrement basé sur le compteur et s'appelait donc le système métrique (MKS).

Dans celui-ci, l'unité qui fait référence à la masse est le kilogramme et l'unité de temps est la seconde. La propagation à d'autres pays n'a pas été longue et son expansion s'est produite rapidement.

En revanche, le scientifique écossais James Clerk a déclaré, au cours des dernières années du XIXe siècle, que la méthode CGS utilisée jusqu'à présent n'était pas suffisamment précise pour définir les valeurs de magnitude des événements électriques et magnétiques. L'une des erreurs qu'il a remarquées était que les mesures utilisées étaient trop petites et donc inutiles pour l'analyse.

Pour cette raison, en 1901, le professeur, ingénieur et électricien italien Giovanni Giorgi a développé un autre système basé sur le MKS, où les unités de longueur, de masse et de temps sont respectivement le mètre, le kilogramme et le second, mais une quatrième valeur a été ajoutée. au système, qui était l'ampli.

L'Italien a présenté son idée à l'Association Electrotechnique Italienne (AEI), où il a assuré que l'ajout d'une nouvelle unité pour les grandeurs au niveau électrique et magnétique était vital pour pouvoir exprimer leurs valeurs correctes.

Cette variante était également connue sous le nom de système de mesure Giorgi.

Présent

En 1948, de nombreux livres étaient encore écrits en utilisant le système d'unités CGS. C'est en 1950 que le système MKS qui comprenait la quatrième unité de base a été reconnu comme la norme internationale et la Commission électrotechnique internationale a recommandé l'utilisation des ampères comme mesure fondamentale.

Une caractéristique importante de ce système sont les expressions décimales exactes, ce qui lui a permis d'ajouter plus d'adeptes et d'être adopté par de nombreux pays, y compris l'Inde, où le système a été introduit en 1957.

Ensuite, pour parvenir à une certaine uniformité dans le monde, la Confédération générale des poids et mesures a recommandé un système unifié en 1960. Il s'agit du Système international d'unités (SI), et c'est celui utilisé dans la plupart des pays. Actuellement.

Il repose sur l'utilisation de sept unités de base: le mètre, le kilogramme et la seconde, présentes dans le système MKS, plus l'addition du kelvin, de l'ampère, de la candela et de la taupe.

Autres systèmes

Comme vous pouvez le voir, au cours de l'histoire, il y a eu plusieurs types de systèmes d'unités: principalement le FPS, le MKS et le SI.

Le système FPS a été créé en Angleterre et est basé sur le pied, la livre et la seconde comme unités pour mesurer respectivement la distance, la masse et le temps. Actuellement, ce système est connu sous le nom de système d'unités traditionnelles et est utilisé dans des pays comme les États-Unis.

Le Système international d'unités (SI) est celui qui a remplacé le MKS et était essentiellement basé sur la métrique. Il a sept unités de base. Enfin, le système cégésimal (CGS) est basé sur le centimètre, le gramme et le second. C'était un système proposé par Johann Carl Friedrich Gauss en 1832.

Unités de base

Les quantités de base varient selon chaque système. Ils sont également appelés unités fondamentales. Dans le MKS, il y en a trois: mètre (pour la longueur), kilogramme (pour exprimer les quantités de masse) et seconde (pour calculer le temps).

En SI, le Kelvin est l'unité de base pour calculer la quantité de température. Le système métrique accepte cette unité comme l'unité officielle.

Unités dérivées

Ensuite, les unités dérivées apparaissent, telles que la vitesse, l'accélération, etc. Tous peuvent être réduits à une combinaison des éléments de base de longueur, de masse et de temps. Autrement dit, ils proviennent des unités de base du MKS, qui coïncident avec celles du Système international d'unités.

Par exemple, dans les deux méthodes, la vitesse est exprimée en mètres par seconde. La puissance est représentée par les watts, ce qui équivaut à un joule par seconde. Enfin, l'accélération est mesurée en mètres par seconde au carré.

Les conversions

Les unités de chaque système métrique peuvent être converties en unités de n'importe quel autre. Pour cela, les calculs sont effectués à travers les processus établis dans les tables de conversion, qui sont ceux qui permettent de connaître les équivalences entre quantités.

Le processus est aussi simple que de faire une multiplication par une fraction, et ainsi la mesure équivalente est obtenue dans un autre système d'unités.

Références

1. Bakshi, U., Bakshi, K. et Bakshi, A. (2007). Mesures électriques et instruments de mesure. Pune, Inde: Publications techniques Pune.
2. Bhatt, B. et Vora, S. (2007). Stoechiométrie. New Delhi: Tata McGraw-Hill.
3. Edwards, D. (2014). Techniques de mesure électronique. Burlington: Elsevier Science.
4. Kidwell, W. (1969). Instruments électriques et mesures. New York: McGraw-Hill.
5. Le système d'unités mètre-kilogramme-seconde (MKS) - Aide à la programmation Maple. Récupéré de maplesoft.com