Analyse dimensionnelle

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Tu veux comprendre la logique des grandeurs physiques en physique-chimie ? Cette fiche t'explique comment déterminer la dimension d’une grandeur, différencier une grandeur de base d’une grandeur dérivée, et repérer les unités associées. Un indispensable pour valider tes raisonnements d’équation et tes conversions. Mots-clés : grandeur physique, dimension, unité SI, grandeur dérivée, homogénéité.

I. Dimension d'une grandeur physique

1. Définition

\bullet\quadDeux grandeurs AA et BB ont une même dimension si elles sont homogènes, c'est-à-dire :

αR / A=αB\boxed{\exists \alpha \in \mathbb{R} ~/~ A = \alpha B}

\bullet\quadTraduit littéralement, cela donne : il existe un nombre alpha appartenant à R\mathbb{R} tel que AA est égale à alpha BB.

2. Nature d'une grandeur

La dimension informe sur la nature d'une grandeur.

II. Dimension de base

Les sept dimensions de base sont regroupées dans le présent tableau

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III. Dimension d'une grandeur dérivée

1. Définitions

Une grandeur dérivée est une grandeur dont la dimension est liée à au moins une des sept grandeurs de base.

Remarque : une loi physique établit le lien entre une grandeur dérivée et les grandeurs de base (voire d'autres grandeurs dérivées).

La dimension d'une grandeur dérivée est dite :

\bullet\quadSimple si elle n'est liée qu'à une seule des sept grandeurs de base (exemple : le volume d'un solide qui correspond au cube d'une longueur) ;

\bullet\quadComposée si est liée à plusieurs sept grandeurs de base (exemple : la masse volumique est le rapport d'une masse sur un volume, donc d'une masse sur une longueur au cube).

2. Grandeurs dérivées usuelles

Les grandeurs dérivées usuellement rencontrées en terminale sont synthétisées dans le tableau ci-dessous :

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= Merci à doudou87 pour avoir contribué à l'élaboration de cette fiche =