Nombres - Unités - Échelles

1. Noms des nombres

10n Symbole Nom Décimal 1000n

Dénomination

échelle longue(SI)

Dénomination

échelle courte(USA)

1024 Y yotta 1 000 000 000 000 000 000 000 000 10001+7 quadrillion septillion
1021 Z zetta 1 000 000 000 000 000 000 000 10001+6 trilliard sextillion
1018 E exa 1 000 000 000 000 000 000 10001+5 trillion quintillion
1015 P péta 1 000 000 000 000 000 10001+4 billiard quadrillion  
1012 T téra 1 000 000 000 000 10001+3 billion trillion
109 G giga 1 000 000 000 10001+2 milliard billion
106 M méga 1 000 000 10001+1 million million
103 k kilo 1 000 10001 mille mille
102 h hecto 100 1001 cent  
101 da déca 10 101 dix  
100 un 1 10000 un  
10−1 d déci 0,1 10−1 dixième  
10−2 c centi 0,01 100−1 centième  
10−3 m milli 0,001 1000−1 millième  
10−6 µ micro 0,000 001 1000−2 millionième  
10−9 n nano 0,000 000 001 1000−3 milliardième  
10−12 p pico 0,000 000 000 001 1000−4 billionième  
10−15 f femto 0,000 000 000 000 001 1000−5 billiardième  
10−18 a atto 0,000 000 000 000 000 001 1000−6 trillionième  
10−21 z zepto 0,000 000 000 000 000 000 001 1000−7 trilliardième  
10−24 y yokto 0,000 000 000 000 000 000 000 001 1000−8 quadrillionième  

 

Échelle longe

Le nom «échelle longe» désigne un système de noms pour les nombres dans lequel le mot Billion signifie un million de millions ou mille milliards (10 12).

L'échelle longue a été décrit par le mathématicien français Nicolas Chuquet dans son travail tripartite en la science des nombres. Le système utilisé aujourd'hui a été créé par le poète et mathématicien Jacques Peletier du Mans de 1550 . Il utilise la terminaison -arde pour le multiple de  1000 de tous les nombres en puissance d'un million (1000 · 106·n).

La 11ème Conférence générale des poids et mesures, l'organe suprême de la Convention du Mètre ( système SI ), recommande depuis 1960 l'utilisation internationale de l'échelle longue. Le système SI est maintenant utilisé dans tous les pays - à l'exception de la Birmanie, le Libéria et les États-Unis

Échelle courte

Le nom «échelle courte» désigne un système de noms pour les nombres qui utilise le mot «billion» à la place de milliards (109). L'utilisation de échelle court reviens de la 17ème siècle, époque où on passe  - pour une meilleure lisibilité - aux groupes de trois au lieu de  la division traditionnelle des grands nombres en groupes de six . Une minorité de savants a changé au cours de cette réforme aussi la signification du nom des nombres. Aux États-Unis et au milieux financiers en Angleterre l'échelle  courte est utilisée jusqu'à aujourd'hui.

Référence:

[1] Guitel, Geneviève (préface de Charles Morazé), Histoire comparée des numérations écrites, éd. Flammarion, coll. « Nouvelle bibliothèque scientifique », Paris, 1975, 851 p. (ISBN 2-08-211104-0), p. 51-52, puis 566-574, voir le chapitre spécial en annexe nommé « Les grands nombres en numération parlée » .

 

2. Le Système International d'unités (SI).

2.1 Unités de base

Grandeur

Unité

Symbole

Longueur

mètre

m

Masse

kilogramme

kg

Temps

seconde

s

Courant électrique

ampère

A

Température

kelvin 

K

Quantité de matière

mole

mol

Intensité lumineuse

candela

cd

 

2.2 Espace et temps

Grandeurs

Unités SI
Symbole (nom)

Unités non SI

Relation entre les unités

Autres unités
Remarques

Longueur

m (mètre)

 dpt (dioptrie)

 1 dpt = 1 m-1

Ångström: 1 Å = 10-10m

mile marin(M, NM, Nm,nmi):

1 M  = 1,852 km

unité astronomique (ua):

1 ua = 1,4961011m

Surface

m2 (mètre carré)

a (are),
ha (hectare)

b (barn)

1 a = 100 m2
1 ha = 10 000 m2

1 b = 100 fm2 = 10-28m2

 

Volume

m3 (mètre cube)

l ou L (litre)

1 L = 1 dm3

 

Angle plan

rad (radian)

 

° (degré)

' (minute)

'' (seconde)

1 rad = m∙m-1

1 ° = (π/180) rad

1 ° =  60 '

1 ' = 60 ''

gon (GON)

1 gon = (π/200) rad

Angle solide

sr (stéradian)

 

1 sr = 1 m2∙m-2

 

Temps

s (seconde)

min (minute)
h (heure)
d (jour)

1 min = 60 s

1 h = 3600 s

1 d = 86 400 s

 

Vitesse

m∙s-1

km/h

 1 km/h = 0,2778 m/s

Mach: 1M=~340 m/s
noeud: 1kn=0,514 m
s-1

Accélération

m∙s-2

 

 

Gal: 1 Gal = 10-2 m∙s-2

Fréquence

Hz (herz)

s-1

1Hz = 1 s-1

 

 

2.3 Mécanique et acoustique

Grandeurs

Unités SI
Symbole (nom)

Unités non SI

Relation entre les unités

Autres unités Remarques

Masse

kg (kilogramme)

g (gramme)
t (tonne)
u (unité de masse atomique)
ct (carat métrique)

1 t = 1000 kg
1 u =1,6610-27 kg
1 ct = 0,2 g

quintal:
1 q = 100 kg

Masse linéique

kg∙m-1 tex (pour fibre textile) 1 tex = 106 kg∙m-1 = 1 g∙km-1 denier:  
1 den = 1/9∙1010-6∙kg∙m-1
Masse volumique kg∙m-3      
Quantité de mouvement kg∙m∙s-1   1 kg∙m∙s-1 = 1 N∙s  
Moment dʼinertie kg∙m-2     1 kp∙m∙s-2=
 9,806 65 kg∙m-2

Force

N (newton)

 

1N = 1 kg m/s2

1 kp = 9,806 65 N
1 dyn = 10-5 N

Moment d'une force

 N · m

 

 

1 kp · m = 9,806 65 N · m

Contrainte mécanique  N · m-2     1 kp · m-2 = 9,806 65 N · m-2

Pression

Pa (pascal)

 bar (Bar)
mmHg (millimètre de mercure) [autorisé pour pression sanguine]

 1 Pa = 1 N/m2
1 bar = 100 kPa
1mmHg= 0,133 kPa

1 at = 1 kp · cm-2 =
0,980 665 bar

1 atm = 760 Torr =
1,013 25 bar

1 Torr = 1,333 22 mbar

Energie, travail, Quantité de chaleur

J (Joule)

KWh (kilowattheure)

eV (électronvolt) 

1J = 1 Nm = 1Ws
1kWh = 3,6 MJ
1eV=1,602 177 33
10-19J

calorie:
1 cal= 4,186 8 J
1 kp m = 9,806 65 J
1 erg = 10-7 J

Puissance, débit thermique

W (Watt)

 

1W
= 1 J/s
= 1 Nm/s
= 1 V A

1 PS = 75 kpms
1 PS = 0,735 499 kW
1 kcal/h= 1,163 W

Pression acoustique Pa (Pascal) dB (décibel) Niveau de pression en dB =
20∙log (pression acoustique en µPa∙(20 Pa)
-1)
Viscosité dynamique Pa∙s   1 Pa∙s =  N∙s∙m-2

poise:

1 P = 10-1Pas

Viscosité cinématique m-2∙s-1    

stokes:

1 St = 1 cm2∙s-1

 

2.4 Température et chaleur

Grandeurs

Unités SI
Symbole (nom)

Unités non SI

Relation entre les unités

Autres unités
Remarques

Température K (kelvin) °C (degré Celsius)

température/ °C =
température/K – 273,15

différence de température:
 1 °C = 1 K

 
Capacité thermique J· (kg·K)-1     1 kcal·(kg·°C)-1 =
4,186 8 kJ·(kg·K)-1
Chaleur massique J· (kg·K)-1     1 kcal·(kg·°C)-1 =
4,186 8 kJ·(kg·K)-1
Énergie interne massique J·kg-1     1 kcal·kg-1 =
4,186 8 kJ·kg-1
Conductivité thermique W·(m ·K)-1     1 kcal· (h·m·°C)-1 =
1,163 W·(m·K)-1
Coefficient de transmission
thermique
W·(m2 ·K)-1     1 kcal· (h·m2·°C)-1 = 1,163 W·(m2·K)-1

 

2.5 Electricité et magnétisme

Grandeurs

Unités SI
Symbole (nom)

Unités non SI

Relation entre les unités

Autres unités
Remarques

Courant électrique A (ampère))      
Charge électrique C (coulomb) A·h (ampèreheure)) 1 C = 1 A·s; 1 A·h = 3600 C  
Tension électrique V (Volt)   1 V = 1 W·A-1  
Intensité du champ électrique V·m-1      
Résistance électrique Ω (ohm)      
Conductance électrique S (siemens)   1 S = 1 Ω-1  
Capacité électrique F (farad)   1 F = 1 C·V-1  
Flux dʼinduction magnétique Wb (weber)   1 Wb = 1 V·s maxwell: 1 Mx = 10-8 Wb
Induction magnétique T (tesla)   1T = 1 Wb·m-2 gauss: 1 G = 10-4 T
Inductance H(henry)   1 H = 1 Wb·A-1  
Intensité du champ
magnétique
A·m-1     orested:
1 Oe = (1000/4π)A·m-2

 

2.6 Photométrie et radiométrie

Grandeurs

Unités SI
Symbole (nom)

Unités non SI

Relation entre les unités

Autres unités
Remarques

Intensité lumineuse

cd (candela)

 

 

 

Luminance

cd·m-2

 

 

stilb: 1 sb = 104 cd·m-2

apostilb: 1 asb = π-1cd·m-2

Flux lumineux

lm (lumen)

1 lm = 1 cd· sr

 

 

Éclairement lumineux

lx (lux)

 

 

 

Quantité de lumière

lm·s

 

 

 

Exposition lumineuse

lx ·s

 

 

 

Flux énergétique,
puissance rayonnante

W

 

 

 

Intensité énergétique

W·sr-1

 

 

 

Luminance énergétique, radiance

W·(sr·m2)-1

 

 

 

Éclairement énergétique

W·m-2

 

 

 

Énergie rayonnante

W·s

 

 

 

Exposition énergétique

W·s·m-2

 

 

 

 

2.7 Radioactivité, rayonnement ionisants et chimie

Grandeurs

Unités SI
Symbole (nom)

Unités non SI

Relation entre les unités

Autres unités
Remarques

Activité Bq (becquerel)   1 Bq = 1·s-1 curie: 1 Ci = 37·109 Bq
Dose absorbée Gy(gray)   1 Gy = 1 J·kg-1 rad: 1 rd = 0,01 Gy
Dose équivalente Sv (sievert)    1 Sv = 1 J·kg-1 rem: 1 rem = 0,01 Sv
Exposition C·kg-1     röntgen:
1 R = 0,000 258 C·kg-1
Quantité de matière mol (mol)      
Volume molaire m3 ·mol-1      
Masse molaire kg·mol-1      
Concentration en quantité de matière mol·m-3      
Teneur en quantité de matière mol·kg-1      
Fraction en quantité de matière 1   1 = 1 mol·mol-1  
Activité catalytique kat(katal)   1 kat = 1 mol·s-1  

 

Réf.: http://old.iupac.org/publications/books/gbook/green_book_2ed.pdf

        http://goldbook.iupac.org/index-alpha.html

        http://www.metas.ch/metasweb/Themen/Masseinheiten;internal&action=setlang&lang=fr&

3. Liste alphabétique des symboles

Symboles  Noms  Grandeurs
A   ampère intensité de courant
a   are surface
a   atto préfixe pour 10-18
acre   acre surface
AE (ua) unité astronomique  longueur
Å   ångström longueur
asb   apostilb luminance
at   atmosphère technique pression
atm   atmosphère physique pression
b   barn surface
bar   bar pression
bbl   barrel volume
Bq   becquerel activité
Btu    British thermal unit travail, énergie
C Coulomb coulomb charge électrique
c   centi préfixe pour 10-2
cal   calorie énergie
cd   candela intensité lumineuse
Ci   curie activité
ct   carat métrique masse
cu (in, ft, yd) cubic …  cubic …  volume
cwt   hundredweight (UK) masse
Déci préfixe pour 10-1
d   jour temps
da   déca préfixe pour 101
dB   décibel niveau de pression acoustique
dpt   dioptrie puissance réfractrice d’un système optique
den   denier masse linéique
dr   dram masse
dry (pt, qt)  dry …  volume
E   exa préfixe pour 1018
erg   erg énergie
eV   électronvolt énergie
F   farad capacité électrique
f   femto préfixe pour 10-15
fl (dr, oz) fluid …  Volume
fL foot Lambert  luminance
fc  foot candle  éclairement lumineux
ft   foot longueur
G    gauss induction magnétique
G giga préfixe pour 109
g   gramme masse
Gal   gal accélération
gal   gallon volume
gi  US gill  volume
gill  UK gill  volume
gon   gon angle plan
gr   grain masse
Gy   gray dose absorbée
H   henry inductance
h   hecto préfixe pour 102
h   heure temps
ha   hectare surface
hp   horsepower puissance
Hz hertz fréquence
in   inch longueur
J   Joule énergie,
énergie rayonnante
K   kelvin température
k   kilo préfixe pour 103
kat   katal activité catalytique
kg   kilogramme masse
km   kilomètre longueur
kn   knot vitesse
kp   kilopond force
l, L   litre volume
lb   pound masse
lbf pound-force  force
liq (pt, qt) liquid …  volume
lm   lumen flux lumineux
lx   lux éclairement lumineux
M   méga préfixe pour 106
M Mach vitesse
M (nmi)   mille marin longueur
m   mètre longueur
m   milli préfixe pour 10-3
m2   mètre carré surface
m3   mètre cube volume
µ micro préfixe pour 10-6
mi  mile  longueur
min   minute temps
mm Hg mm de mercure pression
mol   mole quantité de matière
Mx   maxwell flux d’induction magnétique
N   newton force
n   nano préfixe pour 10-9
nmi (nm, NM) nautical mile  longueur
Oe   oersted intensité de champ magnétique
Ω   ohm résistance électrique
oz   ounce masse
P   poise viscosité dynamique
P   peta préfixe pour 1015
p   pico préfixe pour 10-12
Pa  pascal  pression, pression acoustique
pdl   poundal force
pk   peck volume
PS   cheval vapeur puissance
pt   pint volume
q   quintal masse
qt   quart volume
R   röntgen exposition
rad   radian angle plan
rd   rad dose absorbée
rem   rem équivalent de dose
rood   rood surface
S   siemens conductance électrique
seconde temps
sb   stilb luminance
sh cwt  short hundredweight (US)  masse
sh ton  short ton (US)  masse
sq (in, ft, yd)  square ...  surfasse
sr   stéradian angle solide
St   stokes Viscosité cinématique
Sv   sievert dose équivalente
T   tesla induction magnétique
T   téra préfixe pour 1012
t   tonne masse
tex   tex masse linéique
ton   ton masse
tonf  ton-force  force
Torr   torr pression
u   unité de masse atomique masse
ua (AE)  unité astronomique longueur
V    volt tension électrique
W   watt puissance, flux énergétique,
puissance acoustique
Wb   weber flux d’induction magnétique
Y   yotta préfixe pour 1024
y   yokto préfixe pour 10-24
yd   yard longueur
Z   zetta préfixe pour 1021
z   zepto préfixe pour 10-21
°C  degré Celsius  température
°F  degré Fahrenheit température
°  degré d’arc angle plan
' minute d’arc angle plan
'' seconde d’arc angle plan
Légende    
rouge = unité SI de base
gras = unité SI ou préfixe
normal = unité hors système SI, mais légalement autorisée
italique =unité n’étant plus autorisée légalement et unité britannique ou américaine
Réf.:
http://www.metas.ch/root_legnet/Web/Dokumentation/Publikationen/Download/Basiseinheiten_f.pdf

4. Échelles

4.1   Échelle nominale

L'échelle nominale comprend des informations nominales non quantifiables. Les observations des caractéristiques peuvent être groupées et arrangées p. ex. par leur dimension (nombre d'observations) ou par l'ordre alphabétique.  Aucune déclaration quantifiable ne peut être faite concernant la différence des caractéristiques.

Exemples: groupes sanguins| A | B | AB | O |; sexe | F | M |

     
4.2   Échelle ordinale
   

L'échelle ordinale est utile pour exprimer les résultats par des mots, des symboles ou des chiffres, avec peu de valeurs possibles qui sont mises en ordre croissant | + | ++ | +++ |.  La différence entre deux classes n'est pas définie. «++» est plus grand (mais pas deux fois plus grand) que «+». Il est souvent préférable d'indiquer des valeurs en chiffres à la place des symboles (p.ex. analyse d'urine : U-Glucose = 0, +, ++, +++, ++++ ou chiffré 0-1, 2-3.5, 4-10, 11-20, >21 mmol/L).
 L'échelle proportionnelle est préférable pour la communication des résultats en chiffre. Les résultats les plus probables sont exprimés en  concentration de substance (exemple : U-Glucose = 0, 1, 3, 5, 15, 30 mmol/L).

     
4.3   Échelle d'intervalle (Échelle différentielle)
    Cette échelle comprend des valeurs qui sont le produit d'un nombre et d’une unité. Les grandeurs sont classées en ordre croissant. Une différence  des nombres sur l'échelle exprime la différence de grandeur du mesurande (exemples : température : + 37 °C ou excès de base : - 6.5 mmol/L).
     
4.4   Échelle proportionnelle (échelle de rapport,)
    Cette échelle comprend des valeurs qui sont le produit d'un nombre et d'une unité, classées en ordre croissant. La valeur zéro sur l'échelle désigne l'absence de la grandeur considérée (âge, salaire, taille, vitesse, etc.). Les proportions entre les nombres de l'échelle correspondent aux proportions des grandeurs. Cette échelle peut comprendre beaucoup de valeurs possibles (exemple : ALAT = 55 U/L, valeurs possibles 0 - 250 U/L, avec une largeur de classe identique). Elle peut aussi, ne représenter que quelques valeurs possibles (exemple: U-Glucose : 1, 3, 5, 15, 30 mmol/L avec une largeur de classe variable). 
     
   

Comparaison des niveaux des échelles

rouge: Propriétés supplémentaires comparées avec l'échelle précédente.
nominale: fréquence seulement
ordinale: séquence
intervalle: classes de valeurs avec largeur identique
proportionnelle: point zéro

http://de.wikipedia.org/wiki/Skalenniveau

     
Réf.:   [1] Dybkaer R. and Jørgensen K.:Measurement, value, and scale. Scand J Clin Lab Invest 19R9; 49, Suppl 194: 69-76.

[2] Dybkaer R.: Description of chemical systems by their properties. Pure Appl. Chem., Vol. 80, No. 8, pp. 1719–1723, 2008.