Tracteur
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Un tracteur est un « véhicule automobile » destiné à remorquer et à fournir de la puissance (pneumatique, électrique, hydraulique, mécanique, etc.) à un autre véhicule généralement non motorisé (une remorque par exemple).
Ce peut être :
Pelle mécanique hydraulique
La pelle mécanique hydraulique est un engin de chantier également connu sous le nom de pelle hydraulique1, pelleteuse ou excavatrice. Quand elle est de petite taille, on parle de minipelle, de midipelle ou encore de micropelle (lorsque l'engin pèse moins d'une tonne).
Ce matériel ne doit pas être confondu avec une tractopelle qui est l'association d'une pelle hydraulique et d'un chargeur sur pneus ou d'un tracteur, et qui dispose de moins d'axes de mobilité (et notamment, qui ne dispose pas de la rotation de l'ensemble cabine / outil).
Morphologie
Pelle mécanique New Holland Kobelco E215.
La pelle hydraulique est constituée d'un châssis porteur à chenilles ou à pneus, surmonté d'une tourelle dotée d'une rotation continue sur 360 degrés. Cette tourelle porte le moteur, les organes hydrauliques (pompe, moteurs, vérins), le poste de conduite et l'équipement (bras, flèche, balancier et godet).
Châssis
Il est composé d'une structure mécano-soudée, souvent en « X ». Sur sa partie supérieure, il est conçu pour pouvoir supporter la tourelle et sa partie inférieure pour pouvoir accueillir les longerons qui comportent le système de déplacement (chenilles ou pneus). On y trouve également des équipements comme les lames ou les stabilisateurs (pour les pelles sur pneus).
Pour les pelles sur chenilles, il existe plusieurs types de châssis :
- LC : le plus répandu, voie et empattement longs ;
- WLC : exclusivement chez Liebherr, il diffère de la version LC par une voie plus importante ;
- NLC : le plus souvent présent sur les pelles de plus de 25 tonnes, il leur permet de ne pas dépasser 3 mètres de large ;
- CK : conçu par Poclain qui avait diminué la voie et l’empattement pour pallier un problème d'usure.
Chenilles
Minipelle Case CX31B équipée d'une lame.
Plus les chenilles sont larges, plus la pression au sol (exprimée en décanewtons par centimètre carré) est faible ; les machines qui vont dans les marais peuvent avoir des patins de 1 200 mm, une machine normale de 20 t a des patins de 500 à 700 mm. En revanche, pour des terrains durs, il faut des patins ou tuiles peu larges, sinon ils risqueraient de se briser. De même, plus les chenilles sont larges, plus l'usure des chenilles augmente et plus on abime le terrain dans les virages. L'énergie nécessaire au virage augmente également. La largeur idéale d'une chenille est donc un compromis : « Aussi étroit que possible mais aussi large que nécessaire ».
La stabilité dépend de la surface totale définie par la limite extérieure des chenilles. En conséquence, plus les chenilles sont longues et écartées, plus la machine est stable. Le poids du châssis et des chenilles jouent aussi un rôle : plus il est important, plus la machine est stable.
Certaines machines sont équipées de châssis télescopiques pour diminuer la largeur de transport et sur certains modèles, les chenilles peuvent être démontées pour le transport lorsqu'elles sont trop lourdes.
Certaines pelles à pneus sont équipées de stabilisateurs, sans lesquels la pelle bougerait et risquerait de se renverser, ou sont dotées d'un système qui bloque les essieux et empêche la pelle de trop tanguer. Elles sont le plus souvent utilisées sur des surfaces stables et des distances importantes à parcourir. En complément, sur les minipelles, les midipelles et les pelles à pneus, une lame est installée sur le châssis pour augmenter la stabilité. Cet accessoire est également utilisé pour reboucher les tranchées.
Tourelle
Elle est composée de la cabine (en option, comme un arceau de sécurité, sur certaines minipelles), du moteur, de pompes hydrauliques, de réservoirs, du contrepoids et de distributeurs. L'équipement est fixé par le biais d'une liaison pivot.
Équipements
Schéma de fonctionnement d'une flèche monobloc.
Flèche
Elle est reliée à la tourelle par l’intermédiaire d'une liaison pivot. Pour faire varier son inclinaison, trois configurations sont possibles :
- un vérin sur la flèche (pour les pelles de moins de 2 tonnes)2,3.
- un vérin sous la flèche (pour les pelles de moins de 10 tonnes).
- deux vérins latéraux (pour toutes les autres).
Il existe différentes conceptions de flèche :
- les monoblocs : ce sont les plus robustes et donc les plus adaptées aux applications sévères (carrières, terrassement de grande masse, brise-roche hydraulique (BRH), etc.) ;
- les « volées variables » ou « triples articulations » : la flèche est séparée en deux, l'opérateur peut faire varier la volée de la flèche grâce à une articulation de celle-ci. On les trouve sur beaucoup de pelles à pneus, cela offre l'avantage de pouvoir travailler dans un espace plus restreint ;
- les dé-portables : elles permettent de travailler parallèlement à l'axe du châssis sans être dans son alignement. Ce type de flèche est d'une conception plus fragile et est donc réservé à des applications où les contraintes ne sont pas trop importantes.
Balancier
Il s'agit de la pièce intermédiaire entre la flèche et le godet. La principale caractéristique de cet élément est sa longueur :
- plus il est court, plus la force de pénétration sera élevée (principe du bras de levier). Les balanciers courts sont essentiellement employés sur les pelles de production (d'un poids supérieur à 50 tonnes). Les temps de cycle sont réduits, le besoin de modifier la position du balancier se faisant moins sentir ;
- plus il est long, plus la machine sera performante pour des opérations de talutage et de nivellement ;
- il existe des pelles possédant un équipement « longue portée », il s'agit de l'association d'une flèche longue et d'un balancier long. Ces pelles sont amenées à travailler sur la création et l'entretien de berges, à des travaux de curage de plans d'eau, à des excavations profondes, etc.
Godet
Il existe différentes largeurs de godets, en fonction du débit recherché, du type de terrain, de la largeur de la fouille à ouvrir, etc. Certains godets ont une forme spécifique : triangulaires, ils permettent d'ouvrir des fossés de même géométrie, et peuvent être fabriqués sur mesure en fonction des dimensions recherchées pour l'ouvrage à terrasser. Le godet peut être remplacé par d'autres outils : brise-roche hydraulique (BRH) pour casser les terrains très durs, pince pour saisir et positionner finement des blocs d'enrochement ou autres matériaux (ex. : carcasses de voiture), électroaimant (manutention de ferrailles).
Brise-roche hydraulique
Le brise-roche hydraulique (BRH) est un autre accessoire qui peut être ajouté à la minipelle, ou à sa grande sœur, la pelleteuse. Il permet d'agir comme un marteau-piqueur, il a d'ailleurs pour synonyme « marteau brise-roche » ou « marteau hydraulique ». Fixé à l'extrémité du bras de la machine, il est utilisé pour de la démolition par exemple ou l'abattage de roche. Cet outil est très utilisé pour les travaux de terrassement.
Quelques chiffres
- Le poids d'une pelle hydraulique sur pneus peut atteindre 127 t environ4 et 980 t environ pour celles sur chenilles5.
- La puissance peut atteindre 490 ch[réf. nécessaire] environ pour les pelles sur pneus et 3 800 ch (deux moteurs de 1 900 ch)6 environ pour les pelles sur chenilles.
- La vitesse maximale de translation (déplacement) est de l'ordre de 4 km/h sur chenilles et 35 km/h sur pneus.
- Pour l'année 2005, environ 3 450 pelles sur chenilles, 1 850 pelles sur pneus et 8 600 minipelles ont été vendues en France7.
- Pour l'année 2010, environ 2 117 pelles sur chenilles, 1 174 pelles sur pneus et 2 117 minipelles ont été vendues en France8.
Principaux paramètres d'utilisation
- La capacité du godet (de 300 L à 42 m3)9.
- La hauteur de chargement et de déversement du godet.
- La profondeur maximale de chargement du godet en équipement rétro.
- La force de pénétration (cavage).
- La force d'arrachage.
Utilisations
Pelle (sans bras de démolition) sur
remorque à 3+
5 essieux.
Pelle faisant de la démolition.
Excavatrice ER1250 sur la mine de charbon de Tugnui, Bouriatie, Russie.
La pelleteuse est utilisée par exemple pour des travaux :
- de terrassement (industries du bâtiment et travaux publics) ;
- d'extraction (chargement de matériaux dans une carrière…) ;
- maritimes (extension de port, désensablement, etc.) ;
- d'assainissement (terrassement de fouille, pose de tuyaux, etc.) ;
- de réalisation et nettoyage de fossés et de talus… ;
- de fouilles archéologiques (à la fois pour le décapage initial, le terrassement, l’évacuation des déblais, et la fouille par niveaux successifs d’une épaisseur d’environ un centimètre) ;
- de manutention (déchargement et pose de conduites d'assainissement, chargement-déchargement de bateaux, de camions ou alimentation de broyeur, etc.) ;
- de fondations spéciales (forage, parois moulées, etc.), la pelle sera équipée du matériel : mouton, sonnette, etc. ;
- de démolition ou de triage : la pelle peut être équipée de pinces hydrauliques ;
- de creusement de tranchées et fondations ;
- de remblaiement de terrain ;
- d'essouchage.
Catégories
BRH NPK monté sur une minipelle Wacker Neuson.
- Une pelle jusqu'à 6 t est une minipelle de catégorie A de la recommandation R482 modifiée de la CNAM.
- Une pelle à déplacement séquentiel relève de la catégorie B1 de la recommandation R482 modifiée.
- Une pelle de 5 à 10 t est une midipelle (nom très peu utilisé, généralement remplacé par minipelle).
- Une pelle de 10 à 30 t est une pelle de taille moyenne.
- Une pelle de 30 à 100 t est une pelle d'excavation de masse (lourde).
- Une pelle de 100 t et plus est une pelle minière dite « de production ».
(Donné à titre indicatif.)
Constructeurs
Notes et références
Voir aussi
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Articles connexes
Liens externes
Pelle (outil)
Pour les articles homonymes, voir Pelle.
Différents types de pelles.
Une pelle est un outil de travail, destiné à déplacer des matériaux ameublis (action de « pelleter »).
Elle se compose de deux parties :
- un godet, pièce plate plus ou moins relevée sur ses bords pour contenir le matériau ;
- un manche permettant la manipulation de l'ensemble.
Dans les fortifications, la pelle et l'escoupe étaient des outils de base pour l'attaque et la défense des places fortes.
Différentes formes de pelle
Différentes formes de pelles sont disponibles en fonction de leur utilisation.
- l'escoupe, une pelle de fer dont on se sert dans les fours à chaux
- la pelle ronde de maçon
- la pelle savoyarde1,2
- la pelle italienne
- la pelle carrée
- la pelle à ensilage
- la pelle US avec son manche court
- la pelle à neige
- la pelle-traîneau
- la pelle à neige électrique3
- la pelle de ménage ou pelle à ordures
- la pelle en plastique pour la plage
- la pelle vendéenne
- le transplantoir
- la pelle à pain, ou à pizza
Dans la culture populaire
Dans le film Miller's Crossing (1990), Johnny Caspard (Jon Polito) utilise une pelle à cendres pour tuer Eddie le Danois (J. E. Freeman).
-
-
Pelle de tranchée américaine (pliable) modèle 1956.
-
Différents types de pelles à neige dont une pelle-traîneau à droite.
Calendrier républicain
Articles connexes
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- Pelles, sur Wikimedia Commons
- Pelle, sur le Wiktionnaire
Notes et références
Pioche
La pioche est un outil composé de deux pièces : une pièce de travail en acier fixée par l'intermédiaire d'un œil à un manche en bois dur. La pièce de métal forme un angle d'environ 90° avec le manche.
C'est probablement l'un des plus vieux outils manufacturés du monde, aussi vieux que la connaissance du travail du fer.
Cet outil est destiné principalement aux travaux agricoles, de terrassement ou encore d'extraction dans les mines. La forme en est différente suivant les activités. Dans le vocabulaire populaire, concernant l'outil du mineur ou le terrassier, on utilise souvent alternativement et indifféremment le mot « pic » à la place du mot pioche.
Dans les fortifications, la pioche était un outil de base pour l'attaque et la défense des places fortes.
Histoire
Outil de terrassier
La forme est adaptée principalement au grignotage de terrains, voire de pierres.
La pièce métallique est utilisable des deux côtés. D'un côté, une forte pointe pour casser les éléments solides, de l'autre, une lame mais de section rectangulaire se terminant par un tranchant et qui permet de travailler plus vite dans les terrains meubles.
Le maçon l'utilise ainsi que son équivalent de plus petite taille appelé le « piochon », ou « pic ».
Le piochon peut avoir deux parties rectangulaires orientés à angle droit, pour le travail de précision (notamment en archéologie).
Outil de mine
Aussi appelé « rivelaine », il est considéré par les spécialistes davantage comme un pic que comme une pioche. C'est un outil à double pic dont les mineurs se servaient avant l'arrivée des marteaux-piqueurs pour préparer le travail de havage. Il servait à briser ou casser les pierres pour libérer l'espace de la mine par les mineurs.
Outil de jardinage
Le terme « pioche » ou « piochon », utilisé communément pour le jardinage, le maraîchage, les travaux horticoles divers, voire les travaux agricoles, est en fait un substitut pour le terme plus technique et moins connu — mais utilisé assez systématiquement dans le commerce, même grand public et non spécialisé — de « serfouette » ou plus précisément la « serfouette tête et langue » (car il existe une « serfouette tête et fourche »). Le terme « pioche » ici désigne souvent un outil plus léger que celui du terrassier ou du mineur, et sans longue partie pointue type pic. Cette dernière est remplacée par une langue, pointue également, mais plate et moins longue.
Calendrier républicain
Notes et références
Râteau (outil)
Pour les articles homonymes, voir Râteau.
Un râteau posé contre un mur.
Le râteau est un outil manuel ou mécanique, utilisé en horticulture pour ramasser les feuilles ou les brindilles et égaliser la terre fraîchement bêchée ou sarclée. Il est utilisé également en agriculture pour rassembler et ramasser les foins coupés (râteau-andaineur).
Le râteau à main est composé d'une pièce de travail en métal, en plastique, ou encore en bois, comme à son origine : une sorte de traverse munie de dents et fixée en son milieu à un manche en bois ou en métal, parfois garni de poignées en matière plastique. Certains râteaux (scarificateurs) sont équipés de lames qui permettent d'aérer les pelouses en enlevant la mousse. Il existe également des râteaux à lames flexibles disposées en éventail (racloirs) et servant à racler les feuilles mortes et les coupes de gazon.
Histoire
Le mot français râteau est issu du latin rastellum, diminutif de rastum (le s se transforme en â). Le râteau est aussi appelé raster bidens chez les Romains. Pendant très longtemps, il a servi à ratisser le foin à la bonne saison. Sa forme première a peu évolué, si ce n’est par l’utilisation de nouveaux matériaux dans sa fabrication. Son usage se diversifie vers le milieu du XIXe siècle avec l'essor des jardins privés, notamment grâce à l'esprit d'initiative d'Alexandre Miossec, jardinier en chef du célèbre jardin d'Albert Kahn.
Types
- En horticulture
Balai et balai-râteau au
Japon.
- Râteau-étrier ou râteau à feuilles : utilisé pour ramasser les feuilles et servant de scarificateur manuel.
- Râteau à fleurs : comportant 4 ou 5 dents et un manche court, servant à nettoyer les pots de fleurs ou à peigner les racines des plantes avant rempotage.
- Balai-râteau ou râteau à gazon : en forme d'éventail, utilisé pour le ramassage des feuilles ou des résidus de la tonte.
- Râteau scarificateur pour retirer la mousse des gazons.
- Râteau à gravier : utilisé pour étaler les graviers.
Autres domaines
- Râteau de pêcheur : servant à ramasser les coquillages.
- Râteau de pont : servant à essuyer le pont d'un navire.
- Râteau de croupier : servant à ramasser les jetons ou les mises dans un jeu de casino.
- Râteau de laboratoire : servant à étaler les bactéries.
- Antenne râteau : antenne de radio ou de télévision à plusieurs branches.
- Pelle râteau : pelle d'excavatrice dont l'extrémité est pourvue de dents.
- Râteau empileur : composante d'une excavatrice de défrichement.
- Pièces en forme de râteau
Représentations et expressions
- Se donner un coup de râteau : se peigner.
- (Se) prendre un râteau : familièrement: échouer dans une tentative de séduction ; (en sport) arriver parmi les derniers.
- Un râteau : (en parler comtois) un grippe-sou.
- Le gag du râteau : effet comique provoqué par une personne qui marche par inadvertance sur la traverse d'un râteau de sorte que le manche bascule vivement et lui frappe le visage.
- Héraldique
-
Râteaux comme meubles d'un blason
-
Géographie
Le Rateau d'Aussois (3131 m), situé dans le massif de la Vanoise, est un sommet rocheux imposant, pris entre le lac de Plan d'Amont (commune d'Aussois) à l'est et le vallon de l'Orgère (commune du Bourget) à l'ouest.
Le Râteau (3809 m) est un sommet important du massif de l'Oisans. Il domine la vallée de la Romanche et le village de La Grave au Nord, et le sauvage vallon de la Selle (ou du Diable) au sud. Il est très proche de la Meije, dont il est séparé par l'impressionnante Brêche de la Meije (3357 m). Il présente l'aspect d'un râteau ou d'un peigne avec plusieurs dents dont deux sommets distincts à ses extrémités: le sommet Est (3809 m) et le sommet Ouest (3769 m). Sa face Nord offre des courses rocheuses et glaciaires difficiles et de grandes ampleurs. La voie normale emprunte l'arête Sud depuis la Brèche du Râteau.
Symbolique
Calendrier républicain
Voir aussi
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Références
Truelle
Pour les articles homonymes, voir Truelle.
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L'outil emblématique du maçon, la truelle.
Une truelle est une petite pelle à main, outil de base du maçon et de l'archéologue. Se maniant d'une main, elle est composée d'une lame mince, en forme de triangle ou carrée, d'acier plus ou moins flexible, et d'un manche de fer recourbé se terminant par une poignée en bois ou en plastique. Le manche est inséré dans la poignée et y est fixé à l'aide d'une virole.
On distingue deux types de truelles :
- la truelle de maçon : elle a un bout arrondi ;
- la truelle de plâtrier : elle a un bout carré afin de pouvoir récupérer le plâtre dans les angles des auges.
Il existe d'autres instruments similaires ; pour des usages spéciaux, des truelles ont d'autres formes :
- truelle bretée : plaque de fer mince, de forme rectangulaire, qui comporte un manche, et dont l'un des côtés est taillé en dents carrées, l'autre étant tranchant ;
- la langue de chat : sorte de petite truelle qui sert à faire les finitions ;
- le fer à joint : truelle fine qui sert à réaliser les joints de mortier entre les briques.
Utilisation
Maçon maniant une truelle
La truelle sert à prendre le mortier dans une auge ou sur une taloche, car le mortier ne doit jamais être en contact direct avec la peau de la main : il est abrasif et la chaux qui le constitue est corrosive. La truelle sert donc également à protéger la main du maçon.
Elle sert au façonnage des mortiers : petit gâchage, projection ou gobetis, application, lissage...
Le tranchant de la lame sert à racler le mortier, le plâtre ou le béton superflu.
La pointe terminale sert à excaver le mortier encore frais joignant des moellons ou des parpaings en vue d'un travail ultérieur.
L'extrémité du manche sert à percuter des matériaux de petites tailles comme de petits moellons ou des briquettes, afin de les caler dans le lit de mortier, la massette étant dans certains cas trop lourde.
Homonymie
- Botanique : genre de polygonacée.
- Truelle vernie ou à ramoneur : espèce de champignon.
Mètre
La première apparition du mètre date de 1650 comme étant la longueur d'un pendule battant la seconde, idée d'une « mesure universelle », c'est-à-dire d'un « metro cattolico » (selon l'Italien Tito Livio Burattini3), d'où viendra le mot mètre. Depuis cette date, il gardera toujours cet ordre de grandeur dans ses multiples définitions.
« Nous fixons l'unité de mesure à la dix-millionième partie du quart du méridien et nous la nommons mètre ». Le , dans leur rapport à l'Académie des Sciences sur la nomenclature des mesures linéaires et superficielles4, Borda, Lagrange, Condorcet et Laplace, définissent pour la première fois ce qui deviendra près d'un siècle plus tard l'unité de mesure internationale de référence des longueurs.
Le mot « mètre » était déjà utilisé dans la langue française depuis plus d'un siècle dans des mots composés comme thermomètre (1624, Leurechon5) ou baromètre (1666)6.
Lois et décrets révolutionnaires
Le , l'Académie royale des sciences adopte le rapport d'une commission composée de Condorcet, Borda, Laplace et Monge et qui préconise de choisir, comme base du nouveau système universel de poids et mesures, la dix-millionième partie du quadrant du méridien terrestre passant par Paris7. Le , l'Assemblée Nationale, sur la demande de Talleyrand et au vu du rapport de l'Académie des sciences8, avait voté l'exécution de la mesure d'un arc de méridien de Dunkerque à Barcelone pour donner une base objective à la nouvelle unité de mesure.
Delambre et Méchain sont chargés de la mesure précise de l'arc de méridien de Dunkerque à Barcelone9. La triangulation s'opère de à fin , avec 115 triangles9 et deux bases : celle de Melun9,N 1 et celle de Perpignan9,N 2. Les angles sont mesurés avec la méthode du cercle répétiteur de Borda10.
Les opérations ne sont pas encore achevées qu'en , un premier mètre provisoire doit être adopté. Fondé sur les calculs du méridien par Nicolas-Louis de Lacaille en 1758 et d'une longueur de 3 pieds 11 lignes 44 centièmes, soit 443,44 lignes de la toise de Paris11, ce mètre provisoire est proposé en par Borda, Lagrange, Condorcet et Laplace12 et adopté par décret le par la Convention13.
Avec la loi du 18 germinal an III ()14, la Convention institue le système métrique décimal et poursuit les mesures du méridien terrestre qui avaient été interrompues fin 1793 par le Comité de Salut public.
Le 4 messidor an VII (), le prototype du mètre définitif, en platine15, conforme aux nouveaux calculs du méridien, est présenté au Conseil des Cinq-Cents et au Conseil des Anciens par une délégationN 3 puis est déposé aux Archives nationales16.
La loi du 19 frimaire an VIII ()17 édictée au début du Consulat, institue le mètre définitif. Le mètre provisoire fixé dans les lois du et du 18 germinal an III est révoqué. Il est remplacé par le mètre définitif, dont la longueur fixée par les mesures du méridien par Delambre et Méchain est de 3 pieds 11 lignes 296 millièmes18.
L'adoption du mètre
Après le Congrès de Vienne, Ferdinand Rudolph Hassler qui avait été poussé à émigrer aux États-Unis par les guerres napoléoniennes apporte à la cartographie américaine les méthodes en vigueur en Europe19. A la même période, la géodésie du vieux continent s'organise sous l'impulsion de la Russie, puis de la Prusse où Johann Jacob Bayer propose la création de la Mitteleuropäische Gradmessung qui deviendra l'Europäische Gradmessung en 1867, Internationale Gradmessung (Association géodésique internationale) en 1887 et enfin l'Association internationale de Géodésie en 194620.
En France, le mètre est adopté comme unité exclusive dès 1801 sous le Consulat, puis sous le Premier Empire, jusqu’en 1812, lorsque Napoléon décrète l’établissement des mesures usuelles qui restent en vigueur jusqu’en 1840 sous le règne de Louis Philippe 1er21.
En 1801, la République helvétique, à l'instigation de Johann Georg Tralles, promulgue une loi introduisant le système métrique qui n'est jamais appliquée, car en 1803 la compétence pour les poids et mesures revient aux cantons. Sur le territoire de l'actuel canton du Jura, alors annexé à la France (Mont-Terrible), le mètre est adopté en 1800. Le canton de Genève adopte le système métrique en 1813, le canton de Vaud en 1822, le canton du Valais en 1824 et le canton de Neuchâtel en 185722,23.
Le , Ferdinand Rudolph Hassler soumet à Albert Gallatin, secrétaire au Trésor des États-Unis, sa candidature à la réalisation du relevé côtier des États-Unis, où il avait apporté une copie du mètre des Archives en 180524,25,26.
Les Pays-Bas adoptent le mètre à partir de 1816, suivis par la Grèce en 183622.
En février-mars 1817, Ferdinand Rudolph Hassler standardise son appareil à mesurer les bases, calibré sur le mètre qui est l'unité de longueur adoptée pour la cartographie américaine24,27.
Entre 1821 et 1824, Carl Friedrich Gauss effectue le relevé cartographique du royaume de Hanovre28. En 1832, Gauss, qui effectue des travaux sur le champ magnétique terrestre, propose d'ajouter la seconde aux unités fondamentales que sont le mètre et le kilogramme, sous la forme du système CGS (centimètre, gramme, seconde)29,30.
En 1834, la base géodésique du Grand-Marais entre Walperswil et Sugiez est remesurée. Cette base doit servir d'origine à la triangulation de la carte Dufour, la carte de la Suisse qui sera primée lors de l'exposition universelle de 1855 à Paris. Pour cette carte au 1:100 000, le mètre est adopté comme unité de longueur. Cette même année 1834, Ferdinand Rudolph Hassler, Superintendant of the Coast Survey qui avait mesuré cette base en 1791 et 1797 avec Johann Georg Tralles, mesure à Fire Island au sud de Long Island une base géodésique au moyen de son appareil à mesurer les bases constitué de quatre barres de fer de deux mètres fixées ensemble totalisant huit mètres de longueur31,32,33,34,35,36. L'idée fondamentale de cet appareil ingénieux consiste dans la substitution du contact optique au contact réél, et cette idée a déjà été réalisée dans l'appareil dont Tralles, alors professeur de mathématique à Berne, et Hassler son élève se sont servi, en 1797, pour mesurer la base du Grand-Marais en Suisse37,38.
La loi du 39 interdit en France à partir de 1840 tous poids et mesures autres que ceux établis par les lois du 18 germinal an III () et du 19 frimaire an VIII () constitutives du système métrique décimal.
En 1838, Friedrich Wilhelm Bessel publie un ouvrage sur ses travaux géodésiques dans l'est de la Prusse, et dans lequel il met en application, dans le domaine des observations géodésiques, la méthode des moindres carrés, découverte simultanément par Adrien-Marie Legendre et Gauss40. Bessel est également à l'origine des investigations effectuées au XIXe siècle sur la figure de la Terre au moyen de la détermination de l'intensité de la gravitation par le pendule et de l'utilisation du théorème de Clairaut. Les études qu'il conduit de 1825 à 1828 et sa détermination de la longueur du pendule battant la seconde à Berlin sept ans plus tard marquent le début d'une nouvelle ère de la géodésie41.
Lors de la tenue conjointe à Paris de l'Exposition universelle de 1855 et du second Congrès international de statistique, une association internationale visant à promouvoir l'adoption d'un système décimal uniforme pour les poids, les mesures et la monnaie est créée42. Jean Brunner, un fabricant d’instrument de précision agréé par le Bureau des longitudes expose à l’exposition universelle une règle géodésique calibrée sur le mètre construite pour la carte de l’Espagne et étalonnée sur la toise de Borda employée pour la mesure de la Méridienne de Delambre et Méchain43,44.
La Règle espagnole deviendra une référence et des répliques en seront construites pour les plus grands pays d'Europe et pour l'Égypte45. En 1863 à Madrid, Carlos Ibáñez e Ibáñez de Ibero et Ismael Effendi effectuent des mesures, afin de vérifier les caractéristiques de la règle utilisée en Égypte46.
En 1861, Johann Jacob Baeyer propose la création de l'Association pour la mesure des degrés en Europe centrale dont l'objectif est une nouvelle détermination des anomalies de la forme de la Terre au moyen de triangulations géodésiques précises, combinées à des mesures de la gravitation. La première assemblée générale de l'association a lieu à Berlin en 1864. Il y est décidé d'adopter la toise de Bessel, une copie de la toise du Pérou réalisée en 1923 par Jean-Nicolas Fortin à Paris47, comme étalon international28.
En 1864, dans son rapport à la Commission géodésique suisse sur la conférence de Berlin, Adolphe Hirsch évoque sa crainte que le choix de la toise de Bessel comme étalon international ne détourne d'une adhésion à l'Association géodésique internationale la France48, et les pays qui, comme l'Espagne et les États-Unis, emploient le mètre27. La valeur de la Toise de Bessel, qui suivant le rapport légal alors admis entre le Mètre et la Toise du Pérou, devait être égale à 1,9490348 mètre, se trouvera être de 26,2 μm plus grande lors de mesures effectuées par J.-R. Benoît au Bureau international des poids et mesures49. En effet, aux époques de définition de ces étalons, aucune échelle thermométrique n'était encore considérée comme normale, et l'on connaissait mal les écarts des divers thermomètres entre eux. Selon Charles-Édouard Guillaume, c'est la considération de cette divergence entre la toise du Pérou et celle de Borda d'une part et la toise de Bessel d'autre part qui amène l'Association pour la mesure du degré à envisager, lors de sa réunion à Neuchâtel en 1866, la fondation d'un Institut mondial pour la comparaison des étalons géodésiques, premier pas vers la création du Bureau international des poids et mesures49.
En 1866, A Neuchâtel, Ibáñez offre à la Commission permanente de l'Association géodésique deux de ses ouvrages traduits en français par Aimé Laussedat50. Il s'agit de Expériences faites avec l'appareil à mesurer les bases appartenant à la commission de la carte d'Espagne qui relate la comparaison de la double-toise de Borda avec la règle espagnole et Base centrale de la triangulation géodésique d'Espagne qui contient le rapport de la comparaison de la règle espagnole et de la règle égyptienne51,52. L'année suivante, l'Association géodésique pour la mesures des degrés en Europe adopte le mètre comme unité internationale53.
Le , le Congrès des États-Unis autorise l'utilisation du système métrique sur tout le territoire des États-Unis54,55.
En 1869, l'Académie des sciences de Saint-Pétersbourg invite celle de Paris à une action commune en vue d'assurer, par des mesures appropriées, l'emploi universel des unités métriques dans tous les travaux scientifiques. Depuis l'origine, le mètre a gardé une double définition; il est à la fois la dix-millionième partie du quart de méridien et la longueur représentée par le Mètre des Archives. La première est historique, la seconde est métrologique. Dès l'année 1870, une Commission internationale se réunit à Paris; bientôt dispersée, elle se réunit à nouveau en 1872. On discute beaucoup au sein de cette Commission, l'opportunité soit d'envisager comme définitives les unités représentées par les étalons des Archives, soit de revenir aux définitions primitives, et de corriger les unités pour les en rapprocher. La première solution prévaut, conformément au bon sens et conformément au préavis de l'Académie. Abandonner les valeurs représentées par les étalons, aurait consacré un principe extrêmement dangereux, celui du changement des unités à tout progrès des mesures; le Système métrique serait perpétuellement menacé de changement, c'est à dire de ruine56.
Dès la première session de la Commission internationale du mètre en 1870, Carlos Ibáñez e Ibáñez est intégré dans le Comité des travaux préparatoires57. Lors de la séance du 12 octobre 1872, Carlos Ibáñez e Ibáñez de Ibero est élu président du Comité permanent de la Commission internationale du mètre qui deviendra le Comité international des poids et mesures (CIPM)58. Membre de la Commission permanente de l'Association géodésique internationale pour la mesure des degrés en Europe depuis 187159, Ibáñez en est élu président en 187460. En sa qualité de Président de la Commission permanente, le général lbáñez, appuyé par la grande majorité de ses collègues, saura vaincre, avec une fermeté admirable et infiniment de tact, tous les obstacles qui s'opposeront à la réalisation complète des décisions de la Commission du Mètre, et surtout à la création du Bureau international des poids et mesures. Les gouvernements, convaincus de plus en plus de l'utilité d'une telle institution dans l'intérêt des sciences, de l'industrie et du commerce, s'entendent pour convoquer au printemps de 1875 la Conférence diplomatique qui aboutit, le 20 mai de la même année, à la conclusion de la Convention du Mètre. Par la finesse déliée de son esprit diplomatique autant que par sa grande compétence scientifique, le général Ibáñez, qui représente l'Espagne dans la Conférence, contribue beaucoup à cet heureux résultat, qui assurera à plus de vingt États des deux mondes et à une population de 460 millions d'âmes la possession d'un système de poids et mesures métriques, d'une précision inconnue jusqu'alors, complètement identiques partout et offrant toutes les garanties d'inaltérabilité61. Aussi, lorsque le Comité international des poids et mesures, chargé de la direction de cette institution internationale, sera nommé par la Conférence, il choisira dans sa première séance, à l'unanimité, le général Ibáñez pour président62.
Heinrich von Wild est autre exemple du rôle que des membres de la Commission internationale du mètre jouent dans la création des premières associations internationales63. Après des études en sciences naturelles à Zurich, en physique à Königsberg, un doctorat à Zurich, un perfectionnement à Heidelberg et un privat-docent à l’Université et à l’École polytechnique de Zurich, dès 1858, Heinrich von Wild devient professeur de physique et d’astronomie à l’Université de Berne dont il est recteur de 1867 à 1868. Il dirige le Bureau fédéral des poids et mesures dès 1864. Appelé à Saint-Pétersbourg pour diriger l’observatoire central de physique, Wild supervise le développement du réseau russe d’observation météorologique et fait construire l’observatoire météorologique et magnétique de Pavlosk64. En poste en Russie, Wild participe à la fondation de l’Organisation météorologique internationale et préside son comité dès 1880. Signataire du rapport de l'Académie de Saint-Pétersbourg au côté de Moritz von Jacobi et Otto Wilhelm von Struve, Wild est également délégué par la Russie à la Commission internationale du Mètre, à la Conférence diplomatique de 1875 et au Comité international des poids et mesures42.
En 1889, la première Conférence générale des poids et mesures (CGPM) redéfinit le mètre comme étant la distance entre deux points sur une barre d'un alliage de 90 % de platine et 10 % d'iridium. Le mètre étalon est une barre en « X » de 20 × 20 mm de côté et 102 cm de long. Les graduations donnent la longueur du mètre avec une précision de 10−7, soit un degré de précision trois fois plus grand que celui du mètre des archives de 179965. Cette barre étalon est conservée au BIPM à Saint-Cloud en France. Trente copies numérotées sont fabriquées et envoyées aux différents pays membres. Cela implique la mise au point d'un appareillage spécial permettant la comparaison des nouveaux étalons entre eux et avec le Mètre des Archives et la définition d'une échelle de température reproductible. Ces travaux donnent lieu à l'invention de l'invar qui vaudra à Charles Édouard Guillaume, directeur du Bureau international des poids et mesures le prix Nobel de physique en 192066.
Au XIXe siècle, le mètre s'impose comme unité de mesure avec l'émergence des premières associations scientifiques internationales grâce à la médiation d'Adolphe Hirsch29,67, délégué par une Suisse que l'Europe a voulu neutre en 181568. En 1901, l'année même du décès de Hirsch, Albert Einstein adopte lui aussi la nationalité suisse. En 1905, un siècle après le départ de Ferdinand Rudolph Hassler pour les États-Unis, le physicien formé en Suisse enterre définitivement l'éther, sur lequel reposait la théorie cartésienne des vortex, et ouvre par un changement de paradigme la voie à la définition actuelle du mètre en affirmant que la lumière se propage dans le vide69 : « la vitesse de la lumière dans le vide, c, est égale à 299 792 458 m/s »70
Les mètres dématérialisés
En 1960, la 11e Conférence générale des poids et mesures (CGPM)71 abroge la définition du mètre en vigueur depuis 1889, fondée sur le prototype international en platine iridié. Elle définit le mètre, unité de longueur du Système international (SI), comme égal à 1 650 763,73 longueurs d'onde dans le vide de la radiation correspondant à la transition entre les niveaux 2p10 et 5d5 de l'atome de krypton 86.
En 1983, la définition du mètre fondée sur l'atome de krypton 86 en vigueur depuis 1960 est abrogée. Le mètre, unité de longueur du SI, est défini par la 17e CGPM72 comme étant la longueur du trajet parcouru dans le vide par la lumière pendant une durée de 1/299 792 458 de seconde.
À compter du , la définition du mètre adoptée à la 26e réunion de la CGPM73 de est : « Le mètre, symbole m, est l'unité de longueur du SI. Il est défini en prenant la valeur numérique fixée de la vitesse de la lumière dans le vide, c, égale à 299 792 458 lorsqu'elle est exprimée en m s−1, la seconde étant définie en fonction de ΔνCs. » Dans cette définition, ΔνCs est la fréquence de la transition hyperfine de l’état fondamental de l’atome de césium 133 non perturbé égale à 9 192 631 770 Hz.
La détermination de la longueur du mètre
Le , l'Assemblée nationale constituante se prononce pour la création d'un système de mesure stable, uniforme et simple. Le , Condorcet met sur pied une commission comprenant, outre lui-même, Jean-Charles de Borda, Coulomb, Joseph Louis de Lagrange, Laplace, Lavoisier et Tillet. La commission étudie trois possibilités de mesure :
- la longueur du pendule battant la seconde à la latitude de 45°,
- une fraction du quart du cercle équatorial,
- une fraction du quart du méridien terrestre.
Elle rend son rapport en . La mesure au pendule est abandonnée d'une part à cause des variations de la gravitation terrestre, d'autre part à cause de l'interférence du facteur temps dans la détermination de l’unité de longueur avec le pendule.
Le , sur la proposition de Borda - l'inventeur du pendule et du « cercle répétiteur » qui portent son nom - une commission chargée de fixer la base de l'unité des mesures est constituée. La commission est composée de Borda, Condorcet, Laplace, Lagrange et Monge. Des appareils de mesure géodésique précis et fiables sont nécessaires comme la règle pour les longueurs et le cercle répétiteur pour les angles, avec une précision d'une seconde d'arc, dont Borda est l'inventeur avec Étienne Lenoir.
La mesure du cercle équatorial n'est pas retenue. C'est la grandeur du quart du méridien terrestre qui servira de base au nouveau système de mesure. Le rapport final sur le choix d’une unité de mesure présenté le par Condorcet à l’Académie propose que l’unité de longueur, baptisée « mètre », soit égale à la dix-millionième partie du quart du méridien terrestre. Il propose que l’on ne mesure pas le quart de méridien tout entier, mais seulement sur le 45e parallèle et au niveau de la mer, l'arc de neuf degrés et demi qui sépare Dunkerque de Barcelone.
Les précurseurs
Alors que Galilée affirmait l'isochronisme des pendules, Huygens74 trouve que la période du pendule dépend de l’amplitude de son mouvement pour les grandes oscillations. S'inspirant des recherches de Christopher Wren sur le cycloïde, il munit ses pendules d'arcs cycloïdaux qui garantissent l'isochronisme des vibrations en rendant la période indépendante de l’amplitude75. A Paris, Huygens détermine la longueur du pendule qui bat la seconde à 3 pieds 8,66 lignes (0,994 1 m). En 1659, Huygens introduit un paramètre supplémentaire dans le calcul de la période d'un pendule, la pesanteur, dont le pendule devient aussi un instrument de mesure76.
En 1668, le philosophe anglais John Wilkins propose une mesure universelle à unités décimales fondée sur une corrélation entre la longitude et une mesure du temps d'une seconde au pendule. Sa longueur fondamentale était de 38 pouces de Prusse soit de 993,7 mm (un pouce de Prusse étant égal à 26,15 mm)77.
En 1670 Gabriel Mouton propose un système de mesure décimal utilisant comme unité de mesure une fraction de la circonférence terrestre plutôt que la longueur d'un pendule ou les mesures du corps humain. Sa virgula geometrica avait comme longueur la six-cent-millième partie d'un degré d'un arc de méridien (environ 0,18 m). Son multiple, la virga avait environ la taille de la toise (1,80 m)78.
En 1670, Jean Picard fait des mesures identiques de 440 lignes 1/2 d'un pendule battant la seconde à l’île de Heune, Lyon, Bayonne et Sète. En 1671, dans son livre Mesure de la terre, il propose d'abandonner les étalons de mesure matériels comme la toise pour se référer à un original invariable et universel issu de la nature et prouvé par calcul. Il préconise une unité de longueur universelle, le « Rayon astronomique », à savoir la longueur d'un pendule à secondes79.
Mais en 1672, Jean Richer observe à Cayenne, soit à 4 à 5 degrés de l'équateur, qu'un pendule qui bat les secondes y est plus court qu'à Paris d'une ligne et un quart. L'observation est reprise par Huygens pour qui, si la pesanteur varie en fonction de la latitude, l'étalon de longueur défini par Picard ne peut pas être universel.
En 1675, le savant italien Tito Livio Burattini publie Misura Universale, ouvrage dans lequel il renomme la mesure universelle de Wilkins en mètre universel « metro cattolico » et la redéfinit comme étant la longueur d'un pendule qui oscille avec une demi-période d'une seconde, soit environ 993,9 mm actuels.
En 1735 M. de Mairan trouve à 1/90 près, la même mesure que Picard, soit 440 lignes 17/3080. En 1747, La Condamine présente à l'Académie des Sciences un nouveau projet d'une mesure invariable propre à servir de mesure commune à toutes les nations. Constatant que la longueur de la demi-toise est presque la même, à sept lignes près, que celle du pendule qui bat la seconde à l'équateur, il propose d'adopter la longueur du pendule comme demi-toise, le changement étant à peine sensible dans l'usage ordinaire selon lui81.
En 1780, le mathématicien Alexis-Jean-Pierre Paucton publie une Métrologie ou Traité des mesures, poids et monnaies. Au sein d'un système décimal, il détermine une unité de mesure comme 400 000e partie d'un degré de méridien et la baptise « métrétes linéaire » en adaptant à la mesure des longueurs le nom d'une unité de mesure grecque et romaine des volumes de liquides82.
Certains voient dans la coudée royale une mesure faisant partie d'un système reliant le mètre, la coudée et le nombre Pi. Effectivement, en prenant comme longueur de la coudée royale 52,36 cm, le mètre serait égal au diamètre d'un cercle de circonférence six coudées avec une erreur relative inférieure à 2,5 × 10−6. Pour le dire autrement, la coudée égyptienne aurait été calculée sur la base d'un cercle d'un mètre de diamètre divisé en six parties dont la coudée serait le quotient83,84.
La géodésie comme base du premier mètre
L'étude de la Terre précède la physique et contribuera à l'élaboration de ses méthodes. Celle-ci n'est alors qu'une philosophie naturelle dont l'objet est l'observation de phénomènes comme le champ magnétique terrestre, la foudre et la pesanteur85. De plus, la détermination de la figure de la Terre constitue à son origine un problème de la plus haute importance en astronomie, dans la mesure où le diamètre de la Terre est l'unité à laquelle toutes les distances célestes doivent être référées86.
Les mesures de l'arc de méridien sous l'Ancien Régime
En 1667 sous Louis XIV, l’Académie des Sciences conçoit l’idée d’un méridien de départ des longitudes qui passerait au centre des bâtiments du futur observatoire. L'Observatoire royal est situé en dehors de Paris pour faciliter les observations astronomiques. Les académiciens fixent son orientation nord–sud et établissent son axe de symétrie par observation du passage du Soleil pour devenir le méridien de référence pour la France. Pour mesurer une partie du méridien, la méthode utilisée depuis la Renaissance est celle de la triangulation. Au lieu de mesurer des milliers de kilomètres, on mesure les angles d’une suite de triangles adjacents. La longueur d’un seul côté d’un seul triangle, que les arpenteurs appellent « base », permet de connaître toutes les longueurs de tous les triangles. Des opérations géométriques permettent ensuite de déterminer la longueur du méridien87.
En 1669, Jean Picard mesure le premier le rayon terrestre par triangulation. L’arc de méridien de 1° 11’ 57”, choisi entre Sourdon et Malvoisine, mesure 68,430 toises de Paris soit 135 km. Rapportée à un degré, cette mesure permet d’établir la longueur d’un méridien par l’abbé Picard pour qui « cette mesure, prise 360 fois donnerait la circonférence entière d’un méridien terrestre ». Dans son mémoire du à Colbert sur la cartographie de la France, Picard propose une mesure sur toute la France de la méridienne de l'Observatoire. Cette mesure devait servir à la fois à mesurer plus exactement la circonférence de la terre qu'à en établir une plus juste de la France88. Au lieu de cartographier les provinces et assembler ensuite les différentes cartes, Picard propose un châssis général de triangulation de la France qu'on remplirait ensuite avec des cartes plus détaillées. Pour construire ce châssis, Picard propose de reprendre la voie du méridien qu'il avait commencé à mesurer et de mesurer l'axe Dunkerque-Perpignan passant par Paris. Picard meurt l'année suivante, fin 1682.
Jean-Dominique Cassini reprend le projet en 1683 et se lance dans les mesures de la méridienne entre Dunkerque et Collioure. Mais Colbert meurt en et Louvois, qui lui succède, arrête les travaux de mesure de Cassini. Il meurt à son tour en 1691. Cassini reprend ses travaux en 1700-1701 sans pouvoir les achever. Son fils Jacques Cassini (Cassini II), effectuera cette mesure entre 1713 et 1718. La mesure de l'arc porte sur une distance cinq fois plus longue que celle effectuée par l’abbé Picard, elle est plus précise et sera provisoirement retenue en 1795 par la Convention pour la définition du mètre, la dix-millionième partie du quart du méridien terrestre.
Dans ses Principia de 1687, Newton affirme que la Terre est aplatie aux pôles de 1/230. En 1690, à cause de sa conception différente de la gravité, Huygens trouve un aplatissement de 1/578 seulement, plus faible que celui de Newton89. Pour vérifier ces théories, l'Académie des Sciences de Paris envoie, sur ordre du roi, deux expéditions géodésiques, l'une au Pérou en 1735-1744 avec La Condamine, Bouguer, Godin et Jussieu90, et l'autre en Laponie en 1736-1737 avec Maupertuis, Celsius, et Clairaut. La mesure de longueurs d'arcs de méridien à des latitudes différentes doit permettre de déterminer la forme de la Terre. Les mesures de Maupertuis donnent un aplatissement de 1/178, proche de la valeur donnée par Newton et validant, un demi-siècle après la loi de la gravitation, le système newtonien de l'attraction universelle91.
En 1739, César-François Cassini de Thury (Cassini III) effectue une nouvelle mesure du méridien de Paris92 permettant la mise à jour des cartes de France et d'Europe. En 1784, il établit par triangulation, une carte précise de la France93.
Les mesures de la Méridienne de Paris par Delambre et Méchain
Dans son célèbre ouvrage Théorie de la Figure de la Terre, Tirée des Principes de l'Hydrostatique publié en 1743, Alexis Claude Clairaut (1713–1765) fait une synthèse des rapports existants entre la pesanteur et la forme de la Terre. Clairaut y expose son théorème qui établit une relation entre la pesanteur mesurée à différentes latitudes et l'aplatissement de la Terre considérée comme un sphéroïde composé de couches concentriques de densités variables94,95. Vers la fin du XVIIIe siècle, les géodésiens cherchent à concilier les valeurs de l'aplatissement tirées des mesures d'arcs méridiens avec celui que donne le sphéroïde de Clairaut tiré de la mesure de la pesanteur96. En 1789, Pierre-Simon de Laplace obtient par un calcul prenant en compte les mesures d'arcs méridiens connues à l'époque un aplatissement de 1/279. La gravimétrie lui donne un aplatissement de 1/359. Adrien-Marie Legendre quant à lui trouve à la même époque un aplatissement de 1/305. La Commission des Poids et Mesures adoptera en 1799 un aplatissement de 1/334 en combinant l'arc du Pérou et les données de la méridienne de Delambre et Méchain96.
Le , un projet de décret inspiré par Lagrange, Borda, Laplace, Monge et Condorcet est proposé par Talleyrand. Celui-ci prévoit la mesure d'un arc de méridien de Dunkerque à Barcelone. Six commissaires doivent être nommés à l'Académie des Sciences pour mener à bien le projet. L'Assemblée adopte ce principe de la grandeur du quart du méridien terrestre comme base du nouveau système de mesures qui sera décimal. Elle mandate la mesure d'un arc de méridien depuis Dunkerque jusqu'à Barcelone.
En commence la fabrication des cercles répétiteurs de Borda et Lenoir. À la fin du mois de , les deux commissaires Jean-Baptiste Joseph Delambre et Pierre Méchain et leurs opérateurs commencent la mesure du méridien. Elle est divisée en deux zones avec une jonction à Rodez : la partie Nord, de Dunkerque à Rodez était mesurée par Delambre et la partie sud, en remontant de Barcelone à Rodez, par Méchain. Pour les mesures de longueurs des bases des triangles, Delambre et Méchain utilisent les règles de Borda mises au point par Étienne Lenoir. En laiton et en platine, elles sont ajustées sur une toise et mesurent 12 pieds (environ 4 m). Pour mesurer les angles, c'est le cercle répétiteur mis au point par Borda et Étienne Lenoir en 1784 qui est utilisé. On mesure la longueur d’un côté du triangle reposant sur un terrain plat, puis on établit par visées les mesures des angles du triangle pour obtenir par des calculs trigonométriques la longueur de tous les côtés du triangle et par projection la distance réelle. La détermination des positions (longitude et latitude) des extrémités du segment de méridien est faite par une mesure astronomique97. Le , un rapport de l'Académie des sciences à la Convention nationale donne l'état des travaux en cours98.
À cause des conditions politiques, le travail de mesure du méridien sera retardé et exécuté en deux temps de 1792 à 1793 et de 1795 à 1798. En , le Comité de Salut Public souhaitant en effet « donner le plus tôt possible l'usage des nouvelles mesures à tous les citoyens en profitant de l'impulsion révolutionnaire », la Convention nationale avait émis un décret instaurant un mètre fondé sur les anciens résultats des mesures de La Condamine en 1735 au Pérou, Maupertuis en 1736 en Laponie et Cassini en 1740 de Dunkerque à Perpignan.
Les opérations de mesure du méridien de Delambre et Méchain sont suspendues fin 1793 par le Comité de Salut public. Celui-ci ne voulant donner de fonctions qu'à des hommes « dignes de confiance par leurs vertus républicaines et leur haine du roi », le (3 nivôse an 2), Borda, Lavoisier, Laplace et Delambre sont exclus de la Commission des poids et mesures99. Condorcet, secrétaire de l'Académie Royale des sciences et instigateur du nouveau système de mesure, est arrêté et meurt en prison le . Lavoisier est guillotiné le . Mais, à la faveur de la loi du 18 germinal an III () portée par Prieur de la Côte d'Or, Delambre et Méchain seront à nouveau nommés commissaires chargés des mesures de la méridienne et les travaux pourront reprendre et s'achèveront en 1798100.
Le résultat des mesures de Delambre et Méchain est précis : 551 584,7 toises, avec une erreur remarquable de seulement 8 millionièmes. La longueur du quart de méridien calculée est alors égal à 5 130 740 toises et le mètre égal à 443,295936 lignes. La commission spéciale pour le quart du méridien et la longueur du mètre rédige son rapport le 6 floréal an 7 ()101. Le 4 messidor, l'Institut présente au corps législatif les étalons du mètre et du kilogramme en platine qui sont déposés aux Archives en exécution de l'article II de la loi du 18 germinal an 3 ().
Avec la loi du 19 frimaire an 8 () édictée sous le Consulat, la longueur du mètre provisoire ordonnée dans les lois du et du 18 germinal an III (3 pieds 11 lignes 44 centièmes) est remplacée par la longueur définitive fixée par les mesures du méridien par Delambre et Méchain. Elle est désormais de 3 pieds 11 lignes 296 millièmes. Le mètre en platine déposé le 4 Messidor précédent au Corps législatif par l’Institut national des Sciences et des Arts est confirmé et devient l'étalon de mesure définitif des mesures de longueur dans toute la République.
De la géodésie à la métrologie
« Le génie des philosophes, en cela peu différent de celui des autres hommes, les porte à ne chercher d'abord ni uniformité ni loi dans les phénomenes qu'ils observent ; commencent-ils à y remarquer, ou même à y soupçonner quelque marche réguliere, ils imaginent aussi-tôt la plus parfaite & la plus simple ; bientôt une observation plus suivie les détrompe, & souvent même les ramene à leur premier avis avec assez de précipitation, & comme par une espece de dépit ; enfin une étude longue, assidue, dégagée de prévention & de système, les remet dans les limites du vrai, & leur apprend que pour l'ordinaire la loi des phénomenes n'est ni assez composée pour être apperçue tout-d'un-coup, ni aussi simple qu'on pourroit le penser ; que chaque effet venant presque toûjours du concours de plusieurs causes, la maniere d'agir de chacune est simple, mais que le résultat de leur action réunie est compliqué, quoique régulier, & que tout se réduit à décomposer ce résultat pour en démêler les différentes parties. Parmi une infinité d'exemples qu'on pourroit apporter de ce que nous avançons ici, les orbites des planetes en fournissent un bien frappant : a peine a-t-on soupçonné que les planetes se mouvoient circulairement, qu'on leur a fait décrire des cercles parfaits, & d'un mouvement uniforme, d'abord autour de la Terre, puis autour du Soleil, comme centres. L'observation ayant montré bien-tôt après que les planetes étoient tantôt plus, tantôt moins éloignées du Soleil, on a déplacé cet astre du centre des orbites, mais sans rien changer ni à la figure circulaire, ni à l'uniformité de mouvement qu'on avoit supposées ; on s'est apperçû ensuite que les orbites n'étoient ni circulaires ni décrites uniformément ; on en a fait des ovales, & on leur a donné la figure elliptique, la plus simple des ovales que nous connoissions ; enfin on a vû que cette figure ne répondoit pas encore à tout, que plusieurs des planetes, entr'autres Saturne, Jupiter, la Terre même & surtout la Lune, ne s'y assujettissoient pas exactement dans leurs cours. On a taché de trouver la loi de leurs inégalités, & c'est le grand objet qui occupe aujourd'hui les savans. Voyez Terre, Lune, Jupiter, Saturne, &c.
Il en a été à-peu-près de même de la figure de la Terre: à peine a-t-on reconnu qu'elle étoit courbe, qu'on l'a supposée sphérique ; enfin on a reconnu dans les derniers siecles, par les raisons que nous dirons dans un moment, qu'elle n'étoit pas parfaitement ronde ; on l'a supposée elliptique, parce qu'après la figure sphérique, c'étoit la plus simple qu'on pût lui donner. Aujourd'hui les observations & les recherches multipliées commencent à faire douter de cette figure, & quelques philosophes prétendent même que la Terre est absolument irréguliere. »
— Jean Le Rond d'Alembert, Figure de la Terre in ENCYCLOPÉDIE ou dictionnaire raisonné des sciences, des arts et des métiers.
Au XIXe siècle, la géodésie vit une révolution avec les progrès des mathématiques, ainsi que des instruments et méthodes d’observation avec la prise en compte de l’équation personnelle. L’application de la méthode des moindres carrés aux mesures d’arcs de méridien souligne l’importance de la méthode scientifique en géodésie. D’autre part, l’invention du télégraphe permet la mesure d’arcs de parallèle, et l’amélioration du pendule à réversion donne son essor à l’étude du champ gravitationnel terrestre.
En outre, le début du XIXe siècle est marqué par l'internationalisation de la géodésie96. L'unité de longueur dans laquelle sont mesurées toutes les distances du relevé côtier des États-Unis est le mètre français, dont une copie authentique est conservée dans les archives du Coast Survey Office. Il est la propriété de la Société philosophique américaine, à qui il a été offert par Ferdinand Rudolph Hassler, qui l'avait reçu de Johann Georg Tralles, délégué de la République helvétique au comité international chargé d'établir l'étalon du mètre par comparaison avec la toise, l'unité de longueur utilisée pour la mesure des arcs méridiens en France et au Pérou. Il possède toute l'authenticité de tout mètre d'origine existant, portant non seulement le cachet du Comité mais aussi la marque originale par laquelle il se démarquait des autres étalons lors de l'opération de normalisation27,102,24.
Entre 1853 et 1855, le Gouvernement espagnol fait réaliser à Paris par Jean Brunner, un fabricant d'instruments de précision d'origine suisse, une règle géodésique calibrée sur le mètre pour la carte d'Espagne. La traçabilité métrologique entre la toise et le mètre est assurée par la comparaison de la règle géodésique espagnole avec la règle numéro 1 de Borda qui sert de module de comparaison avec les autres étalons géodésiques en France (voir plus haut la section : les mesures de Delambre et Méchain)103,104,51,29. Des copies de la règle espagnole sont effectuées pour la France et l'Allemagne. Ces étalons géodésiques seront employés pour les opérations les plus importantes de la géodésie européenne45. En effet, Louis Puissant avait déclaré le devant l'Académie des sciences que Delambre et Méchain avaient commis une erreur dans la mesure de la méridienne de France105. C'est pourquoi de 1861 à 1866, Antoine Yvon Villarceau vérifiera les opérations géodésiques en huit points de la méridienne. Quelques-unes des erreurs dont étaient entachées les opérations de Delambre et Méchain seront alors corrigées. Entre 1870 et 1894, François Perrier, puis Jean-Antonin-Léon Bassot procèderont à la mesure de la nouvelle méridienne de France106.
L'
arc méridien d'Europe-Afrique de l'ouest s'étendant des îles Shetland, en passant par la Grande-Bretagne, la France et l'Espagne jusqu'à El Aghuat en Algérie, dont les paramètres ont été calculés à partir de triangulations réalisées au milieu et à la fin du
XIXe siècle.
La règle de Brunner est également employée pour la mesure de trois bases de la nouvelle Méridienne de France dont les résultats sont publiés en 1930107. Vers 1890, les trois bases de Juvigny, Perpigan et Cassel sont mesurées au moyen de l’appareil conçu par Ibáñez et Saavedra et construit par la maison Brunner Frères à Paris45,107. En effet, constatant que la Méridienne de Delambre et Méchain est moins précise que les triangulations réalisées plus récemment en Grande-Bretagne et en Espagne dont la triangulation a été rattachée en 1868 à l’extrême sud de la Méridienne de France, le Bureau des Longitudes confie à François Perrier la tâche de diriger une nouvelle mesure de la Méridienne dont le levé est effectué de 1870 à 1892. Les travaux sont dirigés par Perrier jusqu’à sa mort en 1888, puis par Jean-Antonin-Léon Bassot et Gilbert Étienne Defforges (15.03.1852 – 28.03.1915)107.
En 1879, Ibáñez et Perrier dirigent la jonction du réseau géodésique espagnol avec l'Algérie et permettent ainsi la mesure d'un grand arc de méridien qui s'étendra des Shetland aux confins du Sahara108. Cette réalisation constitue une prouesse technique pour l'époque. Il s'agit d'observer des signaux lumineux se propageant à une distance allant jusqu'à 270 km par-dessus la Méditerranée. Les appareils nécessaires à la production des signaux lumineux électriques sont transportés dans des stations d'altitude situées sur les monts Mulhacén et Tetica en Espagne et Filhaoussen et M'Sabiha en Algérie109.
La triangulation de l'arc de Struve est terminée en 1855 et les triangulations du Royaume-Uni, de la France, de la Belgique, de la Prusse et de la Russie sont si avancées en 1860 que, si elles étaient connectées, une triangulation continue de l'île de Valentia, au sud-ouest de l'Irlande jusqu'à Orsk, sur le fleuve Oural en Russie serait obtenue. Il serait donc possible de mesurer la longueur d'un arc de parallèle à la latitude de 52°, d'environ 75° d'amplitude, et de déterminer, à l'aide du télégraphe électrique, la différence exacte de longitude entre les extrémités de cet arc, et d'obtenir ainsi un test crucial de la précision de la figure et des dimensions de la terre, dérivée de la mesure des arcs de méridien. Le gouvernement russe invite donc, à l'instigation de Friedrich Georg Wilhelm von Struve110, puis de son fils Otto Wilhelm von Struve, astronome impérial de Russie, en 1860 les gouvernements de Prusse, de Belgique, de France et d'Angleterre à coopérer pour mener à bien ce projet. Il est alors nécessaire de comparer les différents étalons géodésiques utilisés dans chaque pays afin de combiner les mesures47.
Pour les Prussiens, le mètre des Archives n’est qu’un étalon secondaire dérivé de la toise du Pérou42. En effet, en 1841, Bessel, prenant en compte des erreurs reconnues par Louis Puissant dans l’arc de méridien français111,112, qui avait été prolongé en Espagne par Pierre Méchain, puis François Arago et Jean-Baptiste Biot110, recalcule l’aplatissement du sphéroïde terrestre en utilisant également des arcs de méridiens mesurés en Amérique du Sud, en Europe continentale, au Royaume-Uni et en Inde110. A cet égard, la mesure de la base centrale d'Espagne en 1858 prend une importance particulière dans la mesure où les géodésiens ne déterminent pas seulement les dimensions de leurs réseaux de triangles par la mesure des bases, mais ils contrôlent également la précision de leurs relevés par la mesure de bases de vérification113,114. En effet, les prolongations des triangulations françaises en Espagne qui avaient semblé confirmer la longueur du mètre115, n'avaient été vérifiées par la mesure d'aucune base116. En 1864, Urbain Le Verrier, directeur de l’Observatoire de Paris refuse de se joindre à la première Conférence générale de l’Association pour la mesure des degrés en Europe centrale, car les travaux géodésiques français doivent encore être révisés48. En 1866, lors de la réunion de la Commission permanente de l’association à Neuchâtel, Antoine Yvon Villarceau présente le résultat de sa vérification de la méridienne de France. Il confirme que le mètre est trop court117.
En 1861, après que Friedrich von Schubert (12.02.1789 – 15.11.1865) ait montré que les différents méridiens ne sont pas d’égale longueur118, Elie Ritter un mathématicien genevois déduit, d’un calcul basé sur onze arcs méridiens couvrant 86 degrés de latitude, que l’équation du méridien diffère de celle de l’ellipse. Selon lui, le méridien est renflé aux environs du 45e degré de latitude par une couche dont l’épaisseur est difficile à estimer en raison de l’incertitude concernant la latitude de certaines stations, notamment celle de Montjuïc près de Barcelone119. En mesurant la latitude de deux stations à Barcelone, Méchain avait découvert que la différence de leur latitude était plus grande que celle prédite par une mesure directe par triangulation entre ces deux points115. Nous savons à présent, qu’en plus d’autres erreurs dans la méridienne de Dunkerque à Barcelone, une déviation de la verticale défavorable donna une valeur erronée de la latitude de Barcelone et un mètre trop court par comparaison avec une définition plus large déduite de la moyenne d’un grand nombre d’arc. En effet, la définition théorique du mètre était inaccessible et trompeuse à l’époque de Delambre et Méchain, car la Terre est une boule qui peut grossièrement être assimilée à un sphéroïde aplati, mais qui en diffère dans le détail de telle façon à empêcher toute généralisation et toute extrapolation à partir de la mesure d’un seul méridien120. De plus, jusqu’au XXe siècle, les déviations de la verticale seront considérées comme des erreurs aléatoires. Enfin, avant l’ère spatiale, la détermination du géoïde implique le développement des études gravimétriques autour du globe121.
Friedrich Wilhelm Bessel est également à l'origine des investigations effectuées au XIXe siècle sur la figure de la Terre au moyen de la détermination de l'intensité de la pesanteur par le pendule et de l'utilisation du théorème de Clairaut. Les études qu'il conduit de 1825 à 1828 et sa détermination de la longueur du pendule simple battant la seconde à Berlin sept ans plus tard marquent le début d'une nouvelle ère de la géodésie41. En effet, le pendule réversible tel qu'il est utilisé par les géodésiens à la fin du XIXe siècle est en grande partie dû aux travaux de Bessel, car ni Johann Gottlieb Friedrich von Bohnenberger, son inventeur, ni Kater qui l'utilise dès 1818 ne lui apportent les perfectionnements qui résulteront des précieuses indications de Bessel, et qui le convertiront en l'un des plus admirables instruments qu'il sera donné aux scientifiques du XIXe siècle d'employer41. De plus, la coordination de l'observation des phénomènes géophysiques dans différents points du globe revêt une importance primordiale et est à l'origine de la création des premières associations scientifiques internationales. Carl Friedrich Gauss, Alexander von Humboldt et Wilhelm Eduard Weber créent le Magnetischer Verein en 1836. La création de cette association est suivie par la fondation de l'Association géodésique internationale pour la mesure des degrés en Europe centrale en 1863 à l'initiative du général Johann Jacob Baeyer85. Le pendule réversible construit par les frères Repsold est utilisé en Suisse dès 1865 par Émile Plantamour pour la mesure de la pesanteur dans six stations du réseau géodésique helvétique. Suivant l'exemple donné par ce pays et sous le patronage de l'Association géodésique internationale, l'Autriche, la Bavière, la Prusse, la Russie et la Saxe entreprennent des déterminations de la pesanteur sur leurs territoires respectifs41.
Le Prototype international du mètre constituera la base du nouveau système international d'unités, mais il n'aura plus aucune relation avec les dimensions de la Terre que les géodésiens s'efforcent de déterminer au XIXe siècle. Il ne sera plus que la représentation matérielle de l'unité du système. Si la métrologie de précision a profité des progrès de la géodésie, celle-ci ne peut continuer à prospérer sans le concours de la métrologie. En effet, toutes les mesures d'arcs terrestres et toutes les déterminations de la pesanteur par le pendule doivent impérativement être exprimées dans une unité commune. La métrologie se doit donc de créer une unité adoptée et respectée par toutes les nations de façon à pouvoir comparer avec la plus grande précision toutes les règles ainsi que tous les battants des pendules employés par les géodésiens. Ceci de manière à pouvoir combiner les travaux effectués dans les différentes nations afin de mesurer la Terre41.
Dans son livre, The Measure of All Things. The Seven-Year Odyssey and Hidden Error that Transformed the World qui fait actuellement référence sur le mètre122, Ken Alder développe l’idée selon laquelle le traitement mathématique des erreurs a constitué un aspect fondamental du progrès scientifique123.
Au XIXe siècle, les statisticiens savent que les observations scientifiques sont entachées par deux types d’erreur, les erreurs constantes d’une part, et les erreurs fortuites d’autre part. Les effets de ces dernières peuvent être corrigés par la méthode des moindres carrés. Les erreurs constantes doivent en revanche être soigneusement évitées, car elles sont provoquées par différents facteurs qui agissent de façon à toujours modifier le résultat des observations dans le même sens. Ces erreurs tendent donc à faire perdre toute valeur aux résultats qu’elles affectent124. Toutefois, les erreurs systématiques et les erreurs aléatoires ne sont pas de natures différentes. En réalité, il n’y a que peu, voire aucune erreur aléatoire. Avec les progrès de la science, les sources d’erreur sont identifiées, étudiées et leurs causes sont précisées. Des erreurs tout d’abord classées comme fortuites seront plus tard considérées comme des erreurs systématiques125. Il est donc crucial, afin de corriger les erreurs de température, de comparer à des températures contrôlées, avec la plus grande précision et à la même unité toutes les règles géodésiques41.
Le pendule réversible de Johann Georg Repsold favorise l’essor de l’étude du champ de gravitation de la Terre41, dont les résultats vont permettre à Friedrich Robert Helmert de déterminer une valeur de l’aplatissement de la Terre remarquablement proche de la réalité121. Le pendule réversible de Repsold est utilisé sous le haut patronage de l’Association pour la mesure des degrés en Europe centrale. Toutefois, ces résultats ne peuvent être considérés que comme provisoires. En effet, ils ne prennent pas en compte les mouvements que les oscillations du pendule impriment à son plan de suspension. Les mouvements du plan de suspension constituent un important facteur d’erreur de mesure de la durée des oscillations et de la longueur du pendule41. La détermination de la gravité par le pendule est soumise à deux types d’erreur, la résistance de l’air et les mouvements que les oscillations du pendule impriment à son plan de suspension. Ces mouvements sont particulièrement importants avec le pendule de Repsold, car il a une importante masse, afin de contrecarrer l’effet de la viscosité de l’air. Alors que Plantamour procéde à une série d’expériences avec cet appareil, Adolphe Hirsch trouve le moyen de mettre en évidence les mouvements du plan de suspension du pendule par un ingénieux procédé d’amplification optique. Isaac-Charles Élisée Cellérier (8.01.1818 – 2.10.1889), un mathématicien genevois, et Charles Sanders Peirce mettent indépendamment au point une formule de correction qui permet d’utiliser les observations faites avec ces gravimètres126. En 1875, la Commission permanente de l’Association pour la mesure des degrés en Europe réunie à Paris décide d’adopter le pendule réversible et de répéter à Berlin, la détermination de la gravité au moyen des différents appareils utilisés dans chaque pays, afin de les comparer et d’obtenir l’équation de leurs échelles127. Comme la figure de la Terre peut être déduite des variations de la longueur du pendule, la direction de l’United States Coast Survey donne dès 1875 à Peirce l’instruction de se rendre en Europe, afin d’étudier les gravimètres utilisés dans les différents pays européens et de réviser les anciennes déterminations de la pesanteur de façon à les mettre en relation avec celles effectuées en Amérique128. En 1887, l’Association pour la mesure des degrés en Europe change de nom pour devenir l’Association géodésique internationale et prend une importance mondiale avec l’adhésion des États-Unis, du Mexique, du Chili, de l’Argentine et du Japon20.
Les organismes internationaux
Napoléon III crée par décret en 1869 une Commission internationale du mètre qui deviendra la Conférence générale des poids et mesure (CGPM) et lance des invitations aux pays étrangers. Vingt-six pays répondent favorablement. Cette Commission sera en effet convoquée en 1870 ; mais, forcée par la guerre franco-allemande de suspendre ses séances, elle ne pourra les reprendre utilement qu'en 1872129,130,29,61.
Prototype en platine irridié
no 27 du mètre de 1889 attribué aux États-Unis d'Amérique.
Le , dix-sept états signent à Paris la Convention du Mètre131 dans le but d'établir une autorité mondiale dans le domaine de la métrologie.
Dans ce but, trois structures sont créées. La Convention délègue ainsi à la Conférence générale des poids et mesures (CGPM), au Comité international des poids et mesures (CIPM) et au Bureau international des poids et mesures (BIPM) l'autorité pour agir dans le domaine de la métrologie, en assurant une harmonisation des définitions des différentes unités des grandeurs physiques. Ces travaux mènent à la création en 1960 du Système international d’unités (SI)30.
La Convention est modifiée en 1921. En 2016, elle regroupait 58 États membres et 41 États associés à la conférence générale, comprenant la majorité des pays industrialisés.
Le Comité international des poids et mesures (CIPM) est composé de dix-huit personnes, chacune issue d'un État membre différent de la Convention. Sa fonction est de promouvoir l'usage d'unités de mesures uniformes et de soumettre des projets de résolution allant en ce sens à la CGPM. Pour ce faire, elle s'appuie sur les travaux de comités consultatifs.
La Conférence générale des poids et mesures (CGPM) est formée de délégués des États membres de la convention et se réunit tous les quatre ans en moyenne pour réviser les définitions des unités de base du Système international d’unités (SI) dont le mètre132.
Le Bureau international des poids et mesures (BIPM), basé à Sèvres non loin de Paris, a pour charge, sous la surveillance du CIPM, la conservation des prototypes internationaux des étalons de mesure, ainsi que la comparaison et l'étalonnage de ceux-ci avec les prototypes nationaux. En effet, lors de la création du BIPM, la comparaison des étalons de platine iridié entre eux et avec le Mètre des Archives implique le développement d'instruments de mesure spéciaux et la définition d'une échelle de température reproductible. Confronté aux conflits provoqués par les difficultés liées à la fabrication des étalons, le président du CIPM, Carlos Ibáñez e Ibáñez de Ibero intervient auprès de l'Académie des sciences pour éviter qu'elles n'empêchent la création en France d'un organisme international doté des moyens scientifiques nécessaires pour redéfinir les unités du système métrique en fonction du progrès des sciences133,134.
Conversions et repères
Relation avec d'autres unités de mesures
Il existe une relation entre l'unité de mesure (mètre), l'unité de masse (kilogramme), les unités de surface (mètre carré) et les unités de volume (mètre cube et litre, souvent utilisés pour désigner des volumes ou des quantités de liquides) :
- un mètre carré (m2) est, par exemple, la surface d'un carré dont chaque côté mesure un mètre ;
- un mètre cube (m3) est, par exemple, le volume d'un cube dont chaque arête mesure un mètre ;
- à l'origine, le kilogramme fut défini comme la masse d'un décimètre cube (dm3) d'eau pure, avant d'être remplacé par un étalon en platine d’un kilogramme (voir : Historique du kilogramme).
Dans certains métiers (archives, terrassement, de construction, etc.), on parle de « mètre linéaire (noté : « ml »). Il s'agit d'un pléonasme, puisque le mètre désigne précisément une longueur de ligne et que la norme NF X 02-003135 précise qu'on ne doit pas affecter les noms d'unités de qualificatifs qui devraient se rapporter à la grandeur correspondante. Par ailleurs, le symbole ml, mℓ ou mL correspond dans le SI à millilitre, ce qui n'a rien à voir avec une longueur et est une source de confusion. Toutefois, dans ces métiers, l'adjectif « linéaire » est ajouté pour signifier « en ligne droite » ou « horizontalement ».
On emploie usuellement pour les gaz le normo mètre cube (noté Nm3), anciennement « mètre cube normal » (noté m3(n)), qui correspond au volume mesuré en mètres cubes dans des conditions normales de température et de pression. Cette unité n'est pas reconnue par le BIPM. Sa définition varie selon les pays et selon les professions qui l'utilisent.
En fait, et de façon générale, « le symbole de l’unité ne doit pas être utilisé pour fournir des informations spécifiques sur la grandeur en question et il ne doit jamais être la seule source d’information sur la grandeur. Les unités ne doivent jamais servir à fournir des informations complémentaires sur la nature de la grandeur ; ce type d’information doit être attaché au symbole de la grandeur et non à celui de l’unité136. » (ici le volume). On doit donc dire « volume mesuré en mètres cubes dans les conditions normales de température et de pression », abrégé en « volume normal en mètres cubes ». Tout comme : Ueff = 500 V et non U = 500 Veff (« tension efficace exprimée en volts » et non « volts efficaces »).
Correspondance avec d'autres unités de longueur
Le mètre correspond à :
- 5,399 568 × 10−4 milles marins ;
- 6,215 04 × 10−4 miles terrestres ;
- 1,056 97 × 10−16 années-lumière ;
- environ 1,093 6 yard (par définition le yard est égal à 0,914 4 m) ;
- environ 3,281 pieds (par définition le pied est égal à 30,48 cm) ;
- environ 39,37 pouces (par définition le pouce est égal à 2,54 cm).
Quelques points de repères
- La taille d'un pied humain est d'environ 0,30 m.
- On parcourt environ 5 000 m en une heure de marche rapide.
- Un grand pas fait environ un mètre.
- Un pendule de 1 mètre de long effectue une oscillation complète (un aller-retour) en environ 2 secondes.
Multiples et sous-multiples du mètre
Multiples et sous-multiples du mètre
|
| 1024 |
yottamètre |
Ym |
quadrillion |
1 000 000 000 000 000 000 000 000 |
| 1021 |
zettamètre |
Zm |
trilliard |
1 000 000 000 000 000 000 000 |
| 1018 |
examètre |
Em |
trillion |
1 000 000 000 000 000 000 |
| 1015 |
pétamètre |
Pm |
billiard |
1 000 000 000 000 000 |
| 1012 |
téramètre |
Tm |
billion |
1 000 000 000 000 |
| 109 |
gigamètre |
Gm |
milliard |
1 000 000 000 |
| 106 |
mégamètre |
Mm |
million |
1 000 000 |
| 103 |
kilomètre |
km |
mille |
1 000 |
| 102 |
hectomètre |
hm |
cent |
100 |
| 101 |
décamètre |
dam |
dix |
10 |
| 100 |
mètre |
m |
un |
1 |
| 10-1 |
décimètre |
dm |
dixième |
0,1 |
| 10-2 |
centimètre |
cm |
centième |
0,01 |
| 10-3 |
millimètre |
mm |
millième |
0,001 |
| 10–6 |
micromètre |
μm |
millionième |
0,000 001 |
| 10–9 |
nanomètre |
nm |
milliardième |
0,000 000 001 |
| 10-12 |
picomètre |
pm |
billionième |
0,000 000 000 001 |
| 10-15 |
femtomètre |
fm |
billiardième |
0,000 000 000 000 001 |
| 10-18 |
attomètre |
am |
trillionième |
0,000 000 000 000 000 001 |
| 10-21 |
zeptomètre |
zm |
trilliardième |
0,000 000 000 000 000 000 001 |
| 10-24 |
yoctomètre |
ym |
quadrillionième |
0,000 000 000 000 000 000 000 001 |
Anciens multiples et sous-multiples du mètre
| Facteur | Nom préfixé | Symbole | Nombre en français | Nombre en mètres |
|---|
| 104 |
myriamètre137 |
mam |
dix mille |
10 000 |
| 10-4 |
décimillimètre138 |
dmm |
dix millième |
0,000 1 |
Description de multiples
De fait, au-delà du milliard de kilomètres on utilise rarement l'unité standard : on lui préfère l'unité astronomique (ua), d'où est déduite l'unité dérivée, le parsec : ceci était nécessaire pour ne pas dénaturer les mesures précises de distance de parallaxe par une réévaluation de l'ua, liée à la valeur de la constante gravitationnelle (G). Cette situation peu œcuménique a été levée par les mesures directes par écho radar sur les planètes.
- Décamètre
- 1 dam = 10 m.
- Cette unité est adaptée au calcul de la superficie d'un terrain, par le biais de l'are, superficie, par exemple, d'un carré d'un décamètre de côté.
- Hectomètre
- 1 hm = 100 m.
- Cette unité est adaptée au calcul de la superficie d'une terre agricole, par le biais de l'hectare, superficie, par exemple, d'un carré d'un hectomètre de côté.
- Kilomètre
- 1 km = 1 000 m.
- C'est le multiple du mètre le plus fréquemment utilisé pour mesurer les distances terrestres (comme entre les villes). Le long des routes, les bornes kilométriques sont placées tous les kilomètres.
- Myriamètre
- 1 mam = 10 000 m.
- Il équivaut à 10 km. Cette unité est obsolète.
- Mégamètre
- 1 Mm = 1 × 106 m = 1 000 000 m.
- C'est une unité de mesure adaptée pour le diamètre des planètes. La Terre mesure par exemple environ 12,8 mégamètres de diamètre.
- Il équivaut à 1 000 km, soit 1 × 103 km.
- Gigamètre
- 1 Gm = 1 × 109 m = 1 000 000 000 m.
- C'est un multiple du mètre utilisé pour mesurer les distances interplanétaires courtes, par exemple entre une planète et ses satellites naturels. La Lune orbite à 0,384 gigamètre de la Terre (environ 1,3 seconde-lumière).
- On peut également s'en servir pour exprimer le diamètre des étoiles (environ 1,39 gigamètres pour le Soleil).
- Une unité astronomique représente approximativement 150 gigamètres.
- Il équivaut à 1 million de kilomètres, soit 1 × 106 km.
- Téramètre
- 1 Tm = 1 × 1012 m = 1 000 000 000 000 m.
- C'est un multiple du mètre utilisé pour mesurer les grandes distances interplanétaires. Par exemple la planète naine Pluton orbite à une moyenne de 5,9 téramètres du Soleil.
- Il équivaut à 1 milliard de kilomètres, soit 1 × 109 km.
- Pétamètre
- 1 Pm = 1 × 1015 m = 1 000 000 000 000 000 m.
- Une année-lumière vaut environ 9,47 Pm
- Proxima Centauri, l'étoile la plus proche, est située à environ 40 pétamètres du Soleil.
- C'est une bonne unité de mesure de la taille des nébuleuses.
- Examètre
- 1 Em = 1 × 1018 m = 1 000 000 000 000 000 000 m.
- Un examètre représente environ 106 années-lumière.
- Un amas globulaire mesure environ un examètre de diamètre.
- C'est une distance interstellaire typique dans la périphérie galactique.
- Zettamètre
- 1 Zm = 1 × 1021 m = 1 000 000 000 000 000 000 000 m.
- Un zettamètre représente environ 105 700 années-lumière.
- La Voie lactée (notre galaxie) mesure à peu près cette taille, une vingtaine de zettamètres la sépare de la galaxie d'Andromède.
- Yottamètre
- 1 Ym = 1 × 1024 m = 1 000 000 000 000 000 000 000 000 m.
- Un yottamètre représente environ 105,7 millions d'années-lumière.
- C'est une bonne unité de mesure des distances entre galaxies lointaines ou pour la taille des superamas.
- Les objets les plus lointains de l'Univers sont situés à environ 130 yottamètres. Z8 GND 5296, découverte en 2013, serait la galaxie la plus éloignée de la nôtre139 et la plus vieille actuellement connue. En effet, elle se situe à 13,1 milliards d'années-lumière soit environ 124 yottamètres.
Description des sous-multiples
- Décimètre
- 1 dm = 0,1 m.
- Au cours du XXe siècle, la règle graduée standard des écoliers était le double-décimètre (2 dm = 20 cm) et les programmes scolaires se référaient à cette appellation.
- Centimètre
- 1 cm = 0,01 m.
- Le centimètre est une des unités de base du système CGS.
- Millimètre
- 1 mm = 1 × 10−3 m = 0,001 m.
- Une représentation graphique manuelle précise nécessite l'utilisation de papier millimétré.
- Décimillimètre
- 1 dmm = 1 × 10−4 m = 0,000 1 m.
- Cette unité est obsolète.
- Micromètre
- 1 µm = 1 × 10−6 m = 0,000 001 m.
- Le micromètre était autrefois appelé « micron » (symbole : µ). L'utilisation du terme « micron » a été bannie par la 13e CGPM en 1968.
- Cette unité est utilisée pour exprimer la taille des cellules.
- Nanomètre
- 1 nm = 1 × 10−9 m = 0,000 000 001 m.
- Le nanomètre est utilisé pour mesurer les longueurs d'onde plus courtes que celle de l'infrarouge (visible, ultraviolet et rayons X) et la finesse de gravure d'un microprocesseur. La limite théorique qui fait la frontière entre la micro-électronique et la nanoélectronique est une finesse de gravure de 100 nm. Les rayons atomiques varient entre 0,025 et 0,2 nm.
- Le nanomètre est aussi l'unité de mesure traditionnelle de la rugosité, contrôle de l'état de surface (métrologie dimensionnelle)
- Les virus mesurent quelques dizaines ou centaines de nanomètres.
- Picomètre
- 1 pm = 1 × 10−12 m = 0,000 000 000 001 m.
- Cette unité est de plus en plus utilisée pour mesurer les longueurs des liaisons atomiques à la place de l'ångström. 1 Å = 100 pm.
- Femtomètre
- 1 fm = 1 × 10−15 m = 0,000 000 000 000 001 m.
- Le femtomètre fut d'abord nommé « fermi » en l'honneur du physicien italien Enrico Fermi (le fermi comme tel ne fait pas partie du Système international).
- Le femtomètre est fréquemment utilisé pour mesurer le diamètre d'un noyau atomique. Le diamètre d'un noyau atomique peut aller jusqu'à 15 fm.
- Attomètre
- 1 am = 1 × 10−18 m = 0,000 000 000 000 000 001 m.
- La taille maximale d'un quark est estimée à un attomètre.
- Zeptomètre
- 1 zm = 1 × 10−21 m = 0,000 000 000 000 000 000 001 m.
- Cette unité a un intérêt croissant au sein de la communauté scientifique. En effet, le domaine de l'infiniment petit étant en plein essor, des unités de plus en plus petites sont utilisées, par exemple dans le cadre de l'étude des particules.
- Yoctomètre
- 1 ym = 1 × 10−24 m = 0,000 000 000 000 000 000 000 001 m.
- Un yoctomètre est 62 milliards de fois supérieur à la longueur de Planck ℓ P
= 1,616 252 × 10−35 m = 0,000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 016 m.
Multiples sans préfixes
- Ångström
- 1 Å = 1 × 10−10 m = 0,000 000 000 1 m.
- Cette unité de mesure, qui ne fait pas partie du Système international, est anciennement utilisée pour mesurer les rayons atomiques.
Notes et références
Notes
- À l'époque un quart de méridien, car celui-ci était considéré comme faisant le tour de la Terre. Aujourd'hui un méridien va du pôle Nord au pôle Sud, si bien que le mètre est approximativement égal à la 10 000 000e partie d'un demi-méridien.
- Le terme boréal de la base de Melun est à Lieusaint ; terme austral est à Melun9.
- Le terme boréal de la base de Perpignan est à Salses ; son terme austral est à Le Vernet9.
Références
- Définitions lexicographiques [archive] et étymologiques [archive] de « mètre » (sens Étymol. et Hist. - 2) dans le Trésor de la langue française informatisé, sur le site du Centre national de ressources textuelles et lexicales.
- « Résolution 1 de la 17e réunion de la CGPM (1983) – Définition du mètre » [archive], sur le site du Bureau international des poids et mesures, bipm.org. ; version [PDF] [archive], p. 97.
- (it) Tito Livio Burattini et Ludwik Antoni Birkenmajer, Misura Universale,
- Borda, Lagrange, Condorcet et Laplace, Rapport fait à l'Académie des Sciences sur la nomenclature des mesures linéaires et superficielles [archive], 11 juillet 1792, Annales de chimie, Paris, 1793, Volume 16, p. 253.
- Jean Leurechon, Du thermomètre, Récréation mathématique [archive], Rigaud, 1627, p. 102
- Baromètre, étymologie [archive], Cnrtl.
- Ten et Castro 1993, § 1, p. 147.
- Lagrange, Borda, Laplace, Monge et Condorcet, Rapport sur le choix d'une unité de mesure [archive], Académie des sciences, 19 mars 1791 / Talleyrand, Projet de décret sur l'unité de mesure adopté par l'Assemblée Nationale, 26 mars 1791, Archives Parlementaires de 1787 à 1860, Tome XXIV, p. 394-397 / p. 379
- Capderou 2011, chap. 2, sect. 2.3, § 2.3.2, p. 46.
- Capderou 2011, chap. 2, sect. 2.3, § 2.3.2, p. 46, n. 17.
- Borda et Brisson, Rapport sur la vérification du mètre qui doit servir d'étalon pour la fabrication des mesures provisoires [archive], 18 Messidor and 3 (6 Juillet 1795), Jean-Baptiste Delambre, Pierre Méchain, Base du système métrique décimal, ou Mesure de l'arc du méridien compris entre les parallèles de Dunkerque et Barcelone. T. 3, Paris, 1806-1810., p. 673-685.
- Borda, Lagrange, Condorcet, Laplace, Rapport à l'Académie des Sciences sur l'unité des Poids et sur la nomenclature de ses division [archive], 19 janvier 1793, Annales de chimie, Paris, 1793, Volume 16, p. 267-268.
- Décret du 1er août 1793 [archive], Présidence Danton, Rapporteur Arbogast, Convention Nationale, Archives Parlementaires de 1787 à 1860, Tome LXX, p. 71.
- Décret 18 germinal ans III (7 avril 1795) [archive], fondé sur le rapport sur la nécessité et les moyens d'introduire les nouveaux poids et mesures dans la République, 11 ventose an 3 (1er mars 1795) et son projet de décret, président Boissy d'Anglas, rapporteur Prieur de la Côte d'Or, p. 186-188 et 193-196.
- Etalon prototype du mètre avec son étui fabriqué par Lenoir [archive], platine, 1799. Archives Nationales AE/I/23/10.
- Marquet, Le Bouch et Roussel 1996, p. 70.
- Loi du 19 frimaire an 8 - 10 décembre 1799 [archive], Poids et mesures, Dictionnaire général d'administration: E-V, Paul Dupont, 1847, p. 1373.
- Mètre définitif [archive], Jean-Baptiste Delambre, Pierre Méchain, Base du système métrique décimal, ou Mesure de l'arc du méridien compris entre les parallèles de Dunkerque et Barcelone. T. 3, Paris, 1806-1810, p. 691-693.
- Florian Cajori, « Swiss Geodesy and the United States Coast Survey », The Scientific Monthly, vol. 13, no 2, , p. 117–129 (ISSN 0096-3771, lire en ligne [archive], consulté le )
- T. Soler et Engineer-geodesist-metrologist General Carlos Ibáñez, A profile of General Carlos Ibáñez e Ibáñez de Ibero : first president of the International Geodetic Association, (lire en ligne [archive]), p. 178-179, 183
- Pierre (1817-1875) Auteur du texte Larousse, Grand dictionnaire universel du XIXe siècle : français, historique, géographique, mythologique, bibliographique.... T. 11 MEMO-O / par M. Pierre Larousse, 1866-1877 (lire en ligne [archive]), p. 163
- Denis Février, « Histoire du mètre », sur Direction Générale des Entreprises (DGE), (consulté le )
- « Système métrique » [archive], sur hls-dhs-dss.ch (consulté le )
- F. R. Hassler, Transactions of the American Philosophical Society., vol. new ser.:v.2 (1825), (lire en ligne [archive]), p. 234-240, 253, 252
- « e-expo: Ferdinand Rudolf Hassler » [archive], sur www.f-r-hassler.ch (consulté le )
- « Hassler, Ferdinand Rudolf » [archive], sur hls-dhs-dss.ch (consulté le )
- Alexander Ross Clarke et Henry James, « XIII. Results of the comparisons of the standards of length of England, Austria, Spain, United States, Cape of Good Hope, and of a second Russian standard, made at the Ordnance Survey Office, Southampton. With a preface and notes on the Greek and Egyptian measures of length by Sir Henry James », Philosophical Transactions of the Royal Society of London, vol. 163, , p. 445–469 (DOI 10.1098/rstl.1873.0014, lire en ligne [archive], consulté le )
- (en) Terry Quinn, « Wilhelm Foerster's Role in the Metre Convention of 1875 and in the Early Years of the International Committee for Weights and Measures », Annalen der Physik, vol. 531, no 5, , p. 1800355 (ISSN 0003-3804 et 1521-3889, DOI 10.1002/andp.201800355, lire en ligne [archive], consulté le )
- Suzanne Débarbat et Terry Quinn, « Les origines du système métrique en France et la Convention du mètre de 1875, qui a ouvert la voie au Système international d'unités et à sa révision de 2018 », Comptes Rendus Physique, the new International System of Units / Le nouveau Système international d’unités, vol. 20, no 1, , p. 6–21 (ISSN 1631-0705, DOI 10.1016/j.crhy.2018.12.002, lire en ligne [archive], consulté le )
- Historique du SI [archive], BIPM.
- G.-H. Dufour, « Notice sur la carte de la Suisse dressée par l'État Major Fédéral », Le Globe. Revue genevoise de géographie, vol. 2, no 1, , p. 5–22 (DOI 10.3406/globe.1861.7582, lire en ligne [archive], consulté le )
- « e-expo: Ferdinand Rudolf Hassler » [archive], sur www.f-r-hassler.ch (consulté le )
- « e-expo: Ferdinand Rudolf Hassler » [archive], sur www.f-r-hassler.ch (consulté le )
- Harriet Hassler et Charles A. Burroughs, Ferdinand Rudolph Hassler (1770-1843), (lire en ligne [archive]), p. 51-52
- Office fédéral de topographie swisstopo, « Grand-Marais : La base de la carte Dufour » [archive], sur swisstopo historic (consulté le )
- « Henri Dufour et la carte de la Suisse » [archive], sur Musée national - Blog sur l'histoire suisse, (consulté le )
- Rudolf Wolf, Comptes rendus hebdomadaires des séances de l'Académie des sciences / publiés... par MM. les secrétaires perpétuels, Paris, Gauthier-Villars, (lire en ligne [archive]), p. 370-371
- American Philosophical Society., American Philosophical Society et James Poupard, Transactions of the American Philosophical Society, vol. 2, (lire en ligne [archive]), p. 274, 278, 252
- Loi du 4 juillet 1837 relative aux poids et mesures, Abrogation du décret du 12 février 1812 [archive]. Légifrance.
- « Earth, Figure of the », dans 1911 Encyclopædia Britannica, vol. Volume 8 (lire en ligne [archive])
- (es) Carlos Ibáñez e Ibáñez de Ibero, Discursos leidos ante la Real Academia de Ciencias Exactas Fisicas y Naturales en la recepcion pública de Don Joaquin Barraquer y Rovira, Madrid, Imprenta de la Viuda e Hijo de D.E. Aguado, , 80 p. (lire en ligne [archive]), p. 70-78
- (en) T. J. Quinn, From artefacts to atoms : the BIPM and the search for ultimate measurement standards, (ISBN 978-0-19-990991-9, 0-19-990991-1 et 1-306-06872-X, OCLC 861693071, lire en ligne [archive]), p. 8-9, 20, 91-92, 14
- (en) Paolo Brenni, « 19th Century French Scientific Instrument Makers - XI: The Brunners and Paul Gautier », Bulletin of the Scientific Instrument Society, vol. 49, , p. 3-5 (lire en ligne [archive] [PDF])
- Expériences faites avec l'appareil à mesurer les bases appertant à la commission de la carte d'Espagne /: ouvrage publié par ordre de la reine, J. Dumaine, (lire en ligne [archive])
- Ch-Ed Guillaume, « La mesure rapide des bases géodésiques », Journal de Physique Théorique et Appliquée, vol. 5, no 1, , p. 242–263 (ISSN 0368-3893, DOI 10.1051/jphystap:019060050024200, lire en ligne [archive], consulté le )
- Ismāʿīl-Afandī Muṣṭafá (1825-1901) Auteur du texte, Recherche des coefficients de dilatation et étalonnage de l'appareil à mesurer les bases géodésiques appartenant au gouvernement égyptien / par Ismaïl-Effendi-Moustapha,..., (lire en ligne [archive])
- Alexander Ross Clarke et Henry James, « X. Abstract of the results of the comparisons of the standards of length of England, France, Belgium, Prussia, Russia, India, Australia, made at the ordnance Survey Office, Southampton », Philosophical Transactions of the Royal Society of London, vol. 157, , p. 161–180 (DOI 10.1098/rstl.1867.0010, lire en ligne [archive], consulté le )
- Adolphe Hirsch, Rapport à la commission géodésique suisse sur la conférence géodésique internationale de Berlin, 7 (1864), p. 9-10, 3-4
- Charles-Édouard Guillaume, La Création du Bureau International des Poids et Mesures et son Œuvre, Paris, Gauthier-Villars, , 321 p., p. 130, 127-128
- Mitteleuropäische Gradmessung, General-Bericht über die mitteleuropäische Gradmessung für das Jahr 1865. : Exposé de l'état des Travaux géodesiques poursuivis en Espagne, communiqué a la Commission permanente de la Conférence internationale, par le Colonel Ibáñez, membre de I'Academie Royale des sciences et délégué du Gouvernement espagnol. (Séance du 9 avril 1866), Berlin, Reimer, , 70 p. (lire en ligne [archive]), p. 56-58
- Carlos Ibáñez e Ibáñez de Ibero (trad. Aimé Laussedat), Expériences faites avec l'appareil à mesurer les bases appartenant à la commission de la carte d'Espagne / : ouvrage publié par ordre de la reine, Paris, J. Dumaine, (lire en ligne [archive])
- Carlos (1825-1891) Auteur du texte Ibáñez e Ibáñez de Íbero, Base centrale de la triangulation géodésique d'Espagne / par D. Carlos Ibañez é Ibañez,... D. Frutos Saavedra Meneses,... D. Fernando Monet,... [et al.] ; trad. de l'espagnol, par A. Taussedat,..., (lire en ligne [archive]), Appendice N.° 9 p. CXCIII-CCXII, Appendice N.° 11 p. CCLI-CCLVI
- Procès-verbaux de la Conférence géodésique internationale pour la mesure des degrés en Europe, réunie à Berlin du 30 septembre au 7 octobre 1867., Impr. G. Guillaume fils, (lire en ligne [archive]), p. 21-22
- « Metric Act of 1866 – US Metric Association » [archive], sur usma.org (consulté le )
- « H.R. 596, 39th Congress – US Metric Association » [archive], sur usma.org (consulté le )
- Ed. Guillaume, « Le Systeme Metrique est-il en Peril? », L'Astronomie, vol. 30, , p. 245–246 (ISSN 0004-6302, lire en ligne [archive], consulté le )
- Arthur Morin, « Comptes rendus hebdomadaires des séances de l'Académie des sciences / publiés... par MM. les secrétaires perpétuels. p. 383 » [archive], sur Numistral, (consulté le )
- Procès-verbaux: Commission Internationale du Mètre. Réunions générales de 1872, Imprim. Nation, (lire en ligne [archive]), p. 153-155
- (de) Adolphe Hirsch, Carl Bruhns, Bericht über die Verhandlungen der... allgemeinen Conferenz der europäischen Gradmessung : Protokolle über die Verhandlungen der allgemeinen Conferenz der Europäischen Gradmessung abgehalten von 21. bis 28. September 1871, Berlin, 1868-1884, 24 p. (lire en ligne [archive]), p. 14-15
- (en) Hermann Drewes, Franz Kuglitsch, József Adám et Szabolcs Rózsa, « The Geodesist’s Handbook 2016 », Journal of Geodesy, vol. 90, no 10, , p. 907–1205, 913 (ISSN 1432-1394, DOI 10.1007/s00190-016-0948-z, lire en ligne [archive], consulté le )
- Adolphe Hirsch, Comité international des poids et mesures, Procès-verbaux des séances de l'année 1891, Paris, Gauthier-Villars et fils, , 200 p. (lire en ligne [archive]), p. 8-9
- COMITÉ INTERNATIONAL DES POIDS ET MESURES, PROCÈS-VERBAUX DES SÉANCES DE 1875-1876, Paris, Gauthier-Villars, , 134 p. (lire en ligne [archive]), p. 3
- Comité International des Poids et Mesures, Procès-Verbaux des Séances. Deuxième série : Tome II, Session de 1903, Paris, Gauthier-Villars, , 172 p. (lire en ligne [archive]), p. 5-7
- « Wild, Heinrich » [archive], sur hls-dhs-dss.ch (consulté le )
- Comptes Rendus de la CGPM de 1889 [archive], BIPM, 1890.
- « BIPM - la définition du mètre » [archive], sur www.bipm.org (consulté le )
- Charles-Édouard Guillaume, « Adolphe Hirsch », La Nature, (lire en ligne [archive])
- François Walter, Une histoire de la Suisse, Editions Alphil - Presses universitaires suisses, (ISBN 978-2-88930-097-6 et 2-88930-097-8, OCLC 953613582, lire en ligne [archive]), p. 284-286
- Sylvestre Huet, « Einstein, le révolutionnaire de la lumière » [archive], sur Libération (consulté le )
- Comptes rendus de la 26e réunion de la Conférence générale des poids et mesures (Sèvres : BIPM, 2018), 210
- Résolution 6 de la 11e CGPM [archive], 1960, Bureau international des poids et mesures.
- Résolution 1 de la 17e CGPM [archive], 1983, Bureau international des poids et mesures.
- Résolution 1 de la 26e CGPM, 2018, Bureau international des poids et mesures.https://www.bipm.org/fr/CGPM/db/26/1/ [archive]
- Christiaan Huygens, L'horloge à pendule de 1651 à 1666 [archive], Œuvres complètes, Société hollandaise des sciences, La Haye, 1888-1950.
- La cycloïde, Le pendule cycloïdal de Huygens [archive], Le Repaire des Sciences.
- Vincent Deparis, La découverte historique de la variation de la pesanteur avec la latitude [archive], Culture Sciences physiques, 2013.
- John Wilkins, An essay towards a real character, and a philosophical language [archive], Royal Society, 1668, p. 223.
- Baron de Zach, Correspondance astronomique, géographique, hydrographique et statistique [archive], Ponthenier, 1825.
- Jean Picard, Mesure de la terre [archive], Paris, 1671, p. 4.
- Formey, d’Alembert, Jaucourt, Pendule [archive], L’Encyclopédie, 1re éd. 1751, Tome 12, p. 294.
- M. de la Condamine, Nouveau projet d'une mesure invariable propre à servir de mesure commune à toutes les nations [archive], Académie royale des sciences, Année 1747, p. 489-514.
- Alexis-Jean-Pierre Paucton, Métrologie ou Traité des mesures, poids et monnoies des anciens peuples & des modernes [archive], Vve Desaint, Paris, 1780, p. 105.
- C. Funck-Hellet, La Coudée royale égyptienne, essai de métrologie, Revue du Caire, février mars 1952 no 147/148 volume XXVII p. 1/17.
- Bibliographie égyptologique annuelle, volume 24, numéro 2332 [archive]
- Encyclopædia Universalis (Firm), Encyclopædia universalis. : Géophysique, Encyclopædia universalis, (ISBN 978-2-85229-290-1, OCLC 36747385, lire en ligne [archive]), vol 10, p. 370
- « Earth, Figure of the », dans 1911 Encyclopædia Britannica, vol. Volume 8 (lire en ligne [archive])
- Michèle Audin, Géométrie, mesurer la terre, mesurer la Terre ? [archive], CNRS, Images de mathématiques, 2019.
- Lucien Gallois, L'académie des sciences et les origines de la carte de Cassini [archive]. In: Annales de Géographie, t. 18, no 100, 1909. pp. 289-310.
- Vincent Deparis, La forme de la Terre : plate, oblongue ou aplatie aux pôles ? [archive], Planet Terre, Eduscol, 2001.
- M. de la Condamine, Nouveau projet d'une mesure invariable propre à servir de mesure commune à toutes les nations [archive], Académie royale des sciences, Année 1747.
- Rob Iliffe, Ce que Newton connut sans sortir de chez lui : Maupertuis et la forme de la terre dans les années 1730 [archive], Histoire & Mesure, 1993, Vol. 8, no 3-4, p. 355-386.
- César-François Cassini de Thury, La méridienne de l’Observatoire Royal de Paris [archive], 1744.
- César-François Cassini de Thury, Avertissement ou Introduction à la carte générale et particulière de la France [archive], 1784.
- (en) « Clairaut's equation | mathematics » [archive], sur Encyclopedia Britannica (consulté le )
- Général Perrier, « Historique sommaire de la géodésie », Thalès, vol. 2, , p. 117–129 (ISSN 0398-7817, lire en ligne [archive], consulté le )
- Jean-Jacques Levallois, « L'Académie Royale des Sciences et la Figure de la Terre » [archive], sur Gallica, La Vie des sciences, (consulté le ), p. 261-301
- Serge Mehl, Géodésie & triangulation [archive].
- Compte rendu par l'Académie des Sciences à la Convention Nationale [archive] de l'état des travaux entrepris pour parvenir à l'uniformité des poids et mesures, 25 novembre 1792, p. 255-267.
- Léon Chauvin, Histoire du mètre d'après les travaux et rapports de Delambre, Méchain, Van Swinden [archive], E. Ardant, Limoges, 1901, p. 74.
- Damien Gayet, Un homme à la mesure du mètre - II (Joseph Delambre) [archive], CNRS, Images de mathématiques, 2012.
- Jean-Baptiste Delambre, Pierre Méchain, Discours préliminaire, Base du système métrique décimal, ou Mesure de l'arc du méridien [archive] compris entre les parallèles de Dunkerque et Barcelone. T. 1, Paris, 1806-1810, p. 94.
- Guillaume Bigourdan, Le système métrique des poids et mesures ; son établissement et sa propagation graduelle, avec l'histoire des opérations qui ont servi à déterminer le mètre et le kilogramme, Paris : Gauthier-Villars, (lire en ligne [archive]), p. 146-154
- « Carlos Ibáñez e Ibáñez de Ibero | Real Academia de la Historia » [archive], sur dbe.rah.es (consulté le )
- Jean Brunner, « Comptes rendus hebdomadaires des séances de l'Académie des sciences / publiés... par MM. les secrétaires perpétuels » [archive], sur Gallica, (consulté le ), p. 150-152
- Louis Puissant, « Comptes rendus hebdomadaires des séances de l'Académie des sciences / publiés... par MM. les secrétaires perpétuels » [archive], sur Gallica, (consulté le ), p. 428-433
- Ernest Lebon, Histoire abrégée de l'astronomie, Paris, Gauthier-Villars, (lire en ligne [archive]), p. 168-169
- Pierre Tardi, Traité de géodésie (Paris : Gauthier-Villars, 1934), 24-25.
- François Perrier, Jonction géodésique et astronomique de l'Algérie avec l'Espagne, exécutée en commun en 1879, par ordre des gouvernements d'Espagne et de France, sous la direction de M. le général Ibañez,... pour l'Espagne, M. le colonel Perrier,... pour la France (Paris : Impr. nationale, 1886).
- François Perrier, Jonction géodésique et astronomique de l’Algérie avec l’Espagne, La Nature, 8-1/346 (1880), 97-99.
- Friedrich Georg Wilhelm von Struve, Jean-Baptiste Biot, Jean-Baptiste Philibert Vaillant, Note sur l’ouvrage relatif à l’arc du méridien de 25°20’ entre la Mer Glaciale et le Danube, publié par l’Académie des Sciences de Saint-Pétersbourg, Comptes rendus hebdomadaires des séances de l’Académie des Sciences, 45/2 (Paris : Bachelier, 1857), 509-515.
- Friedrich Wilhelm Bessel, Über einen Fehler in der Berechnung der Französischen Gradmessung und seinen Einfluß auf die Bestimmung der Figur der Erde, Astronomische Nachrichten, 19/7 (1841), 6.
- Louis Puissant, Nouvelle détermination de la longueur de l’arc de méridien compris entre Montjouy et Formentera, dévoilant l’inexactitude de celle dont il est fait mention dans la Base du Système métrique décimal, Comptes rendus hebdomadaires des séances de l’Académie des Sciences, 2/1 (Paris : Bachelier, 1836), 428-433.
- (de) ETH-Bibliothek Zuerich, « Sur les progrès des travaux géodésiques en Europe, p. 390 » [archive], sur E-Periodica (DOI 10.5169/seals-88030, consulté le )
- Charles-Louis Largeteau, Rapport sur un Mémoire de M. Porro ayant pour titre : Description d’un nouvel appareil pour la mesure des bases trigonométriques, Comptes rendus hebdomadaires des séances de l’Académie des Sciences, 31/2 (Paris : Bachelier, 1850), 232-241.
- « c à Paris ; vitesse de la lumière... » [archive], sur expositions.obspm.fr (consulté le )
- Louis Puissant, Comptes rendus hebdomadaires des séances de l'Académie des sciences / publiés... par MM. les secrétaires perpétuels : Nouvelle détermination de la longueur de l'arc de méridien compris entre Montjouy et Formentera, dévoilant l'inexactitude de celle dont il est fait mention dans la Base du Système métrique décimal, Paris, Gauthier-VillarsGauthier-Villars, (lire en ligne [archive]), p. 428-433
- Adolphe Hirsch, Sur les progrès des travaux géodésiques en Europe, Bulletin de la Société des Sciences Naturelles de Neuchâtel, 7 (1864-1867), 391-393.
- Elie Ritter, Recherches sur la figure de la Terre lu par M. Ritter. Lu à la Société de Physique et d’Histoire naturelle, le 10 mai 1860, in Mémoires de la Société de physique et d’histoire naturelle de Genève, 15 (1859-1860), 441-445.
- Jean-Étienne Duby, Rapport sur les travaux de la Société de Physique et d’Histoire naturelle de Genève de juillet 1860 à juin 1861 par M. le Pasteur Duby. Lu à la séance du 13 juin 1861, in Mémoires de la Société de physique et d’histoire naturelle de Genève, 16 (1861-1862), 196-197.
- Jean-Jacques Levallois, La méridienne de Dunkerque à Barcelone et la détermination du mètre (1792 – 1799), Vermessung, Photogrammetrie, Kulturtechnik, 89 (1991), 375-380.
- Henri-Marcel Dufour et Claude Boucher, Géodésie, in Encyclopaedia Universalis, vol. 10 (1995), 302
- Nicolas Delalande, 1875 La mesure du monde, in Histoire mondiale de la France (Paris : Seuil, 2018), 695
- Ken Alder, « Mesurer le monde de Ken Alder - Editions Flammarion » [archive], sur editions.flammarion.com (consulté le )
- Élie Ritter, Manuel théorique et pratique de l’application de la méthode des moindres carrés au calcul des observations (Paris : Mallet-Bachelier, 1858), 7.
- Georges Perrier, Cours de géodésie et d'astronomie (Paris : École polytechnique, 1932-1933), 17
- Hervé Faye, Rapport sur un Mémoire de M. Peirce concernant la constante de la pesanteur à Paris et les corrections exigées par les anciennes déterminations de Borda et de Biot, Comptes rendus hebdomadaires des séances de l’Académie des Sciences, 90/1 (Paris : Bachelier, 1880), 1463-1466.
- Adolphe Hirsch, Séance du 23 décembre 1875 de la Société des Sciences Naturelles de Neuchâtel, Bulletin de la Société des Sciences Naturelles de Neuchâtel, 10 (1975-1976), 256.
- « Report from Charles S. Peirce on his second European trip for the Anual Report of the Superintendent of the U. S. Coast Survey, New York, 18.05.1877 » [archive], sur www.unav.es (consulté le )
- La Commission internationale du mètre [archive](1870-1872), BIPM.
- Procès-verbaux de la Conférence géodésique internationale pour la mesure des degrés en Europe, réunie à Berlin du 30 septembre au 7 octobre 1867., Neuchâtel,, 1867. (lire en ligne [archive])
- La Convention du Mètre [archive], BIPM.
- Le Système international d'unités (SI), Sèvres, Bureau international des poids et mesures, , 9e éd., 216 p. (ISBN 978-92-822-2272-0, lire en ligne [archive] [PDF]).
- « BIPM - la définition du mètre » [archive], sur www.bipm.org (consulté le )
- Albert Pérard, « Notes biographiques | Notes biographiques | Histoire des sciences | Ressources pédagogiques | Promouvoir l'enseignement des sciences : Carlos Ibañez de Ibero (14 avril 1825 - 29 janvier 1891), par Albert Pérard (inauguration d'un monument élevé à sa mémoire) » [archive], sur www.academie-sciences.fr (consulté le )
- « Afnor FD X 02-003, § 6.3, mai 2013 – Normes fondamentales – Principes de l'écriture des nombres, des grandeurs, des unités et des symboles » [archive], sur afnor.org, Afnor (consulté le ).
- « Le Système international d'unités 9e édition, 2019 – § 5.4.2 Symboles des grandeurs et unités » [archive], sur bipm.org, Bureau international des poids et mesures (consulté le ), p. 37 [PDF].
- Décret no 14608 du 26 juillet 1919 [archive], portant règlement d'administration publique pour l'exécution de la loi du 2 avril 1919 sur les unités de mesure.
- Louis François Thomassin, Instructions sur les nouvelles mesures [archive], Latour, 1801.
Annexes
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Articles connexes
Bibliographie
- Suzanne Débarbat, Terry Quinn, Les origines du système métrique en France et la Convention du mètre de 1875, qui a ouvert la voie au Système international d'unités et à sa révision de 2018 [archive], Elsevier, Comptes Rendus Physique, Volume 20, no 1–2, Janv. Fév. 2019, p. 6-21.
- Michel Toulmonde, Les origines du système métrique décimal [archive], Cahiers Clairaut, CLEA, Bulletin du Comité de Liaison Enseignants et Astronomes, no 46, 1989, p. 6-9.
- Léon Chauvin, Histoire du mètre d'après les travaux et rapports de Delambre, Méchain, Van Swinden' [archive]', E. Ardant, Limoges, 1901.
- Fernand Gerbaux, Le mètre de marbre de la rue Vaugirard [archive], 1904, Tiré à part, Bibliothèque numérique de l'École nationale des chartes.
- Jean Dhombres, Résistances et adaptation du monde paysan au système métrique issu de la Révolution : les indices d'évolution d'une culture de la quantification [archive], Annales de Bretagne et des pays de l'Ouest Année 1993 100-4 pp. 427-439.
- Jacques Blamont, La mesure du temps et de l'espace au XVIIe siècle [archive], Dix-septième siècle, vol. 213, no. 4, 2001, pp. 579–611.
- Denis Guedj, Le Mètre du monde, Éditions du Seuil, 2000, 330 p. (ISBN 978-2-02-040718-2).
- L'Aventure du mètre, Musée national des techniques, Conservatoire national des arts et métiers, 1989, 103 p.
- Ken Alder, Mesurer le monde : 1792-1799 : l'incroyable histoire de l'invention du mètre (traduit de l'anglais par Martine Devillers-Argouarc'h), Paris, Flammarion, 2008, 654 p. (ISBN 978-2-08-121311-1).
- Charles Wolf, Recherches historiques sur les étalons de poids et mesures de l'Observatoire et les appareils qui ont servi à les construire [archive], Gauthier-Villars, Paris, 1882.
- Jean-Baptiste Delambre, Pierre Méchain, Base du système métrique décimal, ou Mesure de l'arc du méridien compris entre les parallèles de Dunkerque et Barcelone, Paris, 1806-1810, T. 1 [archive], T. 2 [archive], T. 3 [archive].
- [Capderou 2011] Michel Capderou (préf. d'Hervé Le Treut), Satellites : de Kepler au GPS, Paris, Springer, hors coll., , 2e éd. (1re éd. ), 1 vol., XXII-844, ill. et fig., 15,5 × 24 cm (ISBN 978-2-287-99049-6, EAN 9782287990496, OCLC 780308456, BNF 42541514, DOI 10.1007/978-2-287-99050-2, SUDOC 156644711, lire en ligne [archive]).
- [Marquet, Le Bouch et Roussel 1996] Louis Marquet, Albert Le Bouch et Yves Roussel (préf. de Pierre Giacomo), Le système métrique, hier et aujourd'hui, Amiens, Association pour le développement de la culture scientifique, , 1re éd., 1 vol., 131-[8], ill., 15 × 21 cm (ISBN 2-911590-02-3, EAN 9782911590023, OCLC 490158332, BNF 36995466, SUDOC 010605002, présentation en ligne [archive], lire en ligne [archive]).
- [Ten et Castro 1993] Antonio E. Ten et Joaquín Castro, « La jonction géodésique des îles Baléares au continent et le système métrique décimal », dans Suzanne Débarbat et Antonio E. Ten (éd. et introd.), Mètre et système métrique, Paris et Valence, Observatoire de Paris et Institut d'études historiques et documentaires sur la science de l'université de Valence, , 1re éd., 1 vol., 194, ill. et fig., 21 cm (ISBN 84-370-1174-4, EAN 9788437011745, OCLC 36565805, BNF 40576966, SUDOC 028699483, lire en ligne [archive]), 2e part., chap. 4, p. 147-160.
- [Mavidal et Laurent 1883] Jérôme Mavidal et Émile Laurent (dir.), Archives parlementaires de à , 1re sér. : de à , t. XV : Assemblée nationale constituante : du au , Paris, P. Dupont, , 1re éd., 1 vol., 798, 28 cm (OCLC 492327210, BNF 34057622, SUDOC 093012802, lire en ligne [archive]) :
- [Talleyrand 1790] Talleyrand, « Discours non lu sur les poids et mesures », dans op. cit., , p. 104-108 (lire en ligne [archive]) ;
- [Bonnay 1790a] Bonnay, « Rapport sur l'uniformité à établir dans les poids et mesures », dans op. cit., , p. 438-439 (lire en ligne [archive]) ;
- [Bonnay 1790b] Bonnay, « Projet de décret », dans op. cit., , p. 439, col. 2 (lire en ligne [archive]).
- [Mavidal et Laurent 1886] Jérôme Mavidal et Émile Laurent (dir.), Archives parlementaires de à , 1re sér. : de à , t. XXIV : Assemblée nationale constituante : du 10 au , Paris, P. Dupont, , 1re éd., 1 vol., 769, 28 cm (OCLC 492332776, BNF 34057622, SUDOC 093014619, lire en ligne [archive]) :
- [Borda et al. 1791] Borda, Lagrange, Laplace, Monge et Condorcet, « Rapport sur le choix d'une unité de mesure », dans op. cit., p. 394-397 (lire en ligne [archive]) ;
- [Condorcet 1791] Condorcet, « Lettre », dans op. cit., p. 379, col. 1 (lire en ligne [archive]) ;
- [Talleyrand 1791] Talleyrand, « Projet de décret », dans op. cit., , p. 379, col. 2 (lire en ligne [archive]).
Liens externes
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Faucille
Récolte des blés en Italie du sud en 1943.
Retour des champs dans le
Kerala en 2007.
La faucille est un outil de cultivateur, proche de la faux, utilisé pour moissonner les végétaux.
Elle ne doit pas être confondue avec la serpe qui est un outil de coupe du bois et non un outil de moisson.
Historique
Préhistoire
Faucille (à gauche) et faux (à droite).
La faucille, qui se tient à une main, précède chronologiquement la faux. La faucille primitive apparaît au paléolithique supérieur (-20 000 à -10 000)1. Au Paléolithique et au Néolithique, la faucille était constituée d'une longue lame de silex2, ou d'un « manche incurvé qui porte, fixées dans une gouttière, une série de lamelles de pierre »3. Lieu de fabrication: En Europe-Centre.
A l'âge du bronze elle étaient couramment en bois garnie d'une denture en silex. Elle pouvaient être droite avec une déviation du manche, ou rappeler la forme d'une faux moderne que l'on retrouve a l'énéolithique de l'Egypte à la Bretagne, en passant par l'Italie et la suisse avec peu de variantes4.
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Faucille d'argile sumérienne.
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Usage agricole
Gant de bois destiné à protéger la main gauche d'un faucheur droitier.
Lors de la moisson (Définition de moisson: travail agricole qui consiste à récolter les céréales parvenues à maturité.), le faucheur doit se protéger la main qui tient la javelle des coups de faucille possibles.
France
Dans quelques parties du Midi de la France, l'opérateur utilise des didals, des doigtiers faits de roseau5. Dans d'autres régions, les faucheurs à la faucille utilisaient des gants de bois préparés pendant les veillées d'hiver. Le gant de bois pouvait comporter trois ou quatre doigts, le pouce devant rester libre pour saisir le javelle, ou un creux unique pour tous les doigts. Le gant se termine par une pointe qui aide à la formation de la javelle6.
Usage au combat
La faucille a été utilisée comme arme au XVIe siècle, et son usage au combat a fait notamment l'objet d'un chapitre du traité De arte athletica publié en 1542 par Paulus Hector Mair.
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Exemple de technique de combat à la faucille.
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Exemple de technique de combat à la faucille.
Entretien
L'affinage ou le redressement du tranchant de la faucille peut se faire par battage. Le fer souple s'affine sous les coups, il n'y a pas de perte de matière. Le battage peut se faire avec les mêmes outils que le battage de la faux. L'aiguisage se fait à la pierre.
Symbolique
La faucille et le marteau sont un symbole du
communisme.
Elle a été utilisée comme symbole de la classe paysanne, par exemple sur le drapeau soviétique représentant la faucille et le marteau.
Calendrier
Le 10e jour du mois de messidor du calendrier républicain / révolutionnaire français est officiellement dénommé jour de la faucille7, généralement chaque 28 juin du calendrier grégorien.
Notes et références
- Rémi Carillon, « Du bâton à fouir à l'aube de la motorisation agricole », Centre de recherche sur la culture technique, Neuilly-sur-Seine (FRA), 1986, p. 87.
- René Treuil, Les civilisations égéennes du Néolithique et de l'Âge du bronze, PUF, 2008, p. 484.
- René Treuil, op. cit., p. 83.
- A. Vayson de Pradenne, Le Signe de la faucille sur les mégalithes bretons, t. 25, Société Préhistorique Française, coll. « Bulletin de la Société préhistorique de France » (no 6), , p. 292
- Louis Boucoiran, « Dictionnaire analogique et étymologique des idiomes méridionaux », tome 2, p. 480, 1898, numérisé par IEO Paris
- Collection de l'« Amicale des Corréziens de Paris »
Articles connexes
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Scie
Caractéristiques
| Composé de |
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Une scie est un outil à une lame dentée en acier trempé, destinée à couper des matériaux tels que le bois, la pierre, les métaux... Elle est actionnée par divers moyens tels que la force musculaire, l'électricité ou l'eau.
Histoire
Scie. Chapelle funéraire de
Nebamun. 1350
av. J.-C.
Les Grecs attribuaient l'invention de la scie à Talos, le neveu de Dédale. C'est cette invention, parmi d'autres, qui poussa son oncle jaloux à l'assassiner.
Au Néolithique, la scie aurait été précédée par des râpes minces montées sur des pièces de bois. Toutefois, sa forme primitive s'affirme à l'âge du bronze. Puis, à l'âge du fer, la scie se spécialise vers différentes formes. Le fer plat et martelé est peu à peu remplacé par de l'acier1.
Durant l'Égypte antique les modèles se multiplient.
Quant aux représentations de scie, elles sont plus tardives : à la XIIe dynastie et une autre à la XIXe dynastie. Elles se trouvent dans des chambres de sépultures de Thèbes l’égyptienne. De même, les nombreux meubles de l'ancienne Égypte témoignent de l'usage fréquent de la scie.
La scierie de Hiérapolis est la plus ancienne machine connue utilisant un système bielle-manivelle.
Durant l'Antiquité romaine certaines sont apparues et restent en usage courant jusqu'au XVe siècle1.
- Scie courte : considérée comme l'ancêtre de la scie égoïne.
- scie longue à débiter : ressemblante à la scie des scieurs de long.
- Scie à cadre moyenne.
- Scie à débiter transversalement.
- scie à dossière à un manche.
Origines
Types de scies
Scies manuelles
- Scie à tronçonner : scie dont les dents sont affûtées pour couper le bois en travers du fil. Elle s'oppose à la scie à déligner ou à refendre. La « ryoba », une des nombreuses scies japonaises, a un côté de la lame affûté pour tronçonner et l'autre côté affûté pour déligner.
- Scie à déligner : scie dont les dents sont affûtées pour couper le bois dans le fil. Elle s'oppose à la scie à tronçonner. De nombreuses scies présentent un affûtage polyvalent. Les scies à chantourner sont obligatoirement polyvalentes alors que les scies égoïnes le sont souvent pour des raisons de marketing. Les scies japonaises sont rarement polyvalentes, ce qui est plus efficace.
- scie égoïne : grande scie occidentale dont la lame n'est pas tendue par un cadre. Elle est destinée à des coupes droites et peut être affûtée pour tronçonner ou pour déligner.
- Scie à cadre : scie dont la lame est tendue dans un cadre de bois. Elle n'est plus beaucoup utilisée et a été remplacée dans de nombreux ateliers par la scie égoïne ou la scie japonaise. Il s'agit de la scie la plus commune, car à usage domestique.
- Scie à chantourner : scie utilisée pour couper des courbes. Elle peut être à cadre ou égoïne.
- Scie à guichet : petite scie égoïne dont la lame est suffisamment fine pour pouvoir être utilisée pour chantourner.
- Scie bocfil : scie dont la lame est très fine (comme un fil) utilisée pour chantourner dans des travaux de précision (marqueterie, maquettisme). La lame est tendue dans un cadre métallique en U.
- scie japonaise : a la particularité d'être tirée pour couper contrairement à la scie égoïne utilisée en Occident. Cette denture inversée permet des lames beaucoup plus fines et nécessite donc moins de force qu'une scie égoïne. Ces scies jouissent d'une grande réputation et sont de plus en plus utilisées en Occident. Leur désavantage est de ramener les sciures sur le trait de scie et de nécessiter un calage de la pièce de bois moins évident. Les Japonais montent sur la pièce de bois qui est surélevé par un petit chevalet. Son affûtage est également très difficile, car les dents sont trempées et présentent plusieurs tranchants. Les lames sont en revanche souvent interchangeables. Le manche se tient à deux mains. La main directrice droite se met souvent à l'arrière, contrairement au sabre.
- Scie à dos : scie courte à denture fine, de précision, dont la finesse de la lame nécessite un renfort métallique sur le dos pour la rigidifier. Elle est généralement utilisée dans la fabrication des assemblages (tenons ou queues d'aronde). Sa lame est rectangulaire (sauf les scies à dos japonaises comme la dosuki).
- Scie Sterling : scie à dos dont le manche est décalé sur un côté pour pouvoir utiliser la lame comme une scie à araser (à plat sur le bois). Le manche est articulé sur le dos, au milieu de la lame, pour pouvoir changer de côté. L'affûtage est donc symétrique et la scie coupe aussi bien en poussant qu'en tirant. Il s'agit d'une scie très polyvalente utilisée comme scie à dos, scie à araser, scie à onglet.
- Scie à onglet : une coupe d'onglet est une coupe avec un angle différent de 90 degrés, le plus souvent à 45° par rapport à la longueur d'un bois. Une scie à onglet s'utilise dans une boite à onglets maintenant la scie à 45° pour des coupes d'encadrement par exemple. Une scie à onglet est en fait une scie à dos ou une scie Sterling utilisée pour des coupes d'onglet.
- Scie à placage : très petite scie à denture très fine et non avoyée (avoyé : dont les dents sont inclinées alternativement à droite et à gauche, comme le sont pratiquement toutes les autres scies), que l'on utilise avec une règle, pour couper des feuilles de placage. Elle est utilisée par l'ébéniste pour réaliser des frisages ou par le marqueteur pour des coupes droites. On l'utilise plus volontiers dans le sens du fil, le couteau à lame rétractable (Box cutter en anglais) présentant des qualités supérieures en travers du fil.
- Scie à araser : petite scie à denture fine pour couper des dépassements (pour couper une cheville trop longue par exemple). Elle est avoyée d'un seul côté pour ne pas rayer le bois, car la lame s'utilise à plat. Elle a souvent des dents sur les deux côtés de la lame pour couper à droite ou à gauche.
- Scie à métaux : scie à cadre métallique pour couper les métaux.
- Scie passe-partout : grosse scie destinée à découper grossièrement le bois ou la pierre. Elle est maniée par deux scieurs.
- Pyroscie : scie qui permet de couper certains matériaux combustibles (par exemple du polystyrène) au moyen d'un fil de haute résistance qui chauffe le matériau.
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Scie à refendre : scie à cadre allongée pour travailler verticalement.
Scies mécaniques
Une ancienne scie mécanique. Construite en 1920, rénovée en 1989.
Scie musicale
Il est possible de jouer de la scie, avec un archet de violon en tordant légèrement la scie en S. Le son est très différent des instruments normaux, il se rapproche du thérémine et des ondes Martenot. Cet instrument fait partie de la catégorie idiophone : instrument qui génère un son par frottement ou tapotement.
Le terme « scie » désigne également un thème musical qu'on ne peut se sortir de la tête.
Entretien
L'entretien des scies passe par l'avoyage et l'affûtage.
Notes et références
- Fernand Tourret et Paul Feller, L'outil dialogue de l'homme avec la matière, Bruxelles,
Articles connexes
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- Scies, sur Wikimedia Commons
- scie, sur le Wiktionnaire
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Meuleuse
Animation d'une meuleuse en fonctionnement.
Une meuleuse est une machine entraînant en rotation un outil meule pour usiner par tronçonnage, ébavurage, meulage, surfaçage une pièce dans divers matériaux (métal, pierre, béton, etc.).
Évolution
À l’origine on employait le nom de meule pour désigner une pièce cylindrique servant à broyer et à moudre. Déjà depuis l’époque du néolithique (3 000 à 5 000 av. J.C.), la meule était constituée d’une large pierre de grès creusée par l'usure et d'une pierre plus petite (la molette) qui est utilisée pour écraser le grain.
Avec le développement de la technique, la meule est devenue de l’outil abrasif mis en rotation pour polir, aiguiser, etc., le mécanisme d’entraînement prit le nom de « meuleuse ».
À partir de la deuxième moitié du XXe siècle, l’outil meule a évolué pour devenir plus fin et plus résistant pour permettre son utilisation sur de nouvelles meuleuses devenues portatives et légères, permettant non seulement de meuler mais de tronçonner, polir, lustrer, etc.
Différents types
Ouvrier utilisant une meuleuse à pédale (Russie, 1902).
- Meuleuse à pédale : spécialement utilisée pour l’aiguisage des outils et ustensiles courants (couteau, ciseau, faux, etc.), l’outil le plus courant est une meule en grès trempant dans un bac d’eau.
- Meuleuse à manivelle : se montant sur un établi, actionnée par une manivelle,
- à vitesse lente : elle reçoit des meules en grès trempant dans un bac d’eau, pour l’affûtage des outils,
- à grande vitesse : le mouvement de la manivelle est amplifié par un jeu d’engrenages, l’outil est une meule corindon (émeri) utilisé pour le meulage de matière ou l’aiguisage des outils de coupe.
- Meuleuse électrique :
- meuleuse sur bâti : mue par un moteur électrique, elle apparaît dans les ateliers montée sur un bâti de fonte avec axe monté sur paliers supportant une ou deux meules selon les usages. Un support réglable permet de maintenir la pièce à meuler et un écran translucide protège l’opérateur des poussières abrasives. Une deuxième génération plus petite est montée directement sur une table ou un établi.
- meuleuse portative : destinée en premier lieu aux chantiers, elle devient peu à peu tout public, plus légère et adopte des meules plus fines et plus résistances aux chocs (disque abrasif).
- Meuleuse pneumatique : plus à l’usage des ateliers et des chantiers, de par la simplicité du moteur pneumatique, la meuleuse devient plus petite, plus légère et maniable. Pouvant tourner à très grande vitesse, la broche est munie d’une pince qui accepte de petites meules de différentes qualités d’émeris serties sur un axe.
- Exemple : meuleuse avec pince de 6 mm, poids 500 g, 20 000 tr/min ou meuleuse avec pince de 3 mm, corps de 18 mm, poids 260 g et 60 000 tr/min : utilisés entre autres par les modeleurs pour la finition et la retouche de moules et maquettes.
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Meuleuse d’affûtage d'outil
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Meuleuse portative d’angle
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Tronçonneuse-disqueuse de chantier
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Outils
Une meuleuse à béton à disque de diamant
Les meules et les disques abrasifs sont de tous types et toutes qualités, adaptées aux machines et aux travaux à exécuter.
La meuleuse à béton est un outil pour meuler du béton. Elle fonctionne à l'électricité ou à essence selon les modèles.
Son disque doit être solide : il est en acier ou en diamant.
Utilisation
Voir aussi
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Sources et références
- Cours de perfectionnement BPD et BTSBE, automobiles Peugeot Sochaux, 1969-1976.
-
Disqueuse
Divers type de disques abrasifs
Tronçonneuse-disqueuse de chantier
Une disqueuse, ou meuleuse d'angle, est un outil électrique portatif sur lequel est monté un disque qui peut être abrasif sur la face ou la tranche (selon l'usage qui en est fait). Cet outil est semblable à une meuleuse et à une scie circulaire dans son utilisation, mais sa prise en main lui confère des applications particulières. Il permet de meuler ou de tronçonner différents matériaux selon le disque utilisé. Le disque est entraîné en rotation par l'intermédiaire d'un renvoi d'angle (couple de pignons coniques), d'où la dénomination meuleuse d'angle.
Utilisation
Il est impératif de porter des lunettes de protection ainsi qu'un casque antibruits. Un masque de protection est préférable, en particulier pour la découpe de béton, la poussière très fine est particulièrement nocive. Le port des gants est recommandé pour éviter les projections1. La prise en main doit être ferme, les disqueuses étant en général très puissantes (plus de 1000 watts).
Dimensions des disques
Il existe trois principales dimensions utilisables avec la disqueuse correspondante :
Ces machines sont généralement utilisées par les bricoleurs et les professionnels s'occupant de petits travaux domestiques.
Les disques diamantés de diamètre supérieur (300, 350 et 400 mm) sont destinés à être utilisés dans le cadre de la taille de pierre et des travaux publics, sur des tronçonneuses thermiques, où la disqueuse est alors entraînée par un moteur à combustion interne. Il existe aussi des scies de sol, utilisées pour faire des saignées dans la voirie afin d'y placer des câbles et des tuyaux, qui utilisent des disques de diamètres allant de 300 à 900 mm, ainsi que des scies de maçon, machines électriques fixes destinées à la découpe des matériaux de construction.
Types de disques et utilisations
Video: Coupez à travers une chaîne en acier avec des maillons de chaîne d'environ 8 mm d'épaisseur. La chaîne, comme le cordon d'alimentation, est maintenue tendue par un deuxième homme pour empêcher le disque de coupe de se coincer.
- Les disques diamant sont utilisés en maçonnerie, et en taille de pierre. Ils sont fabriqués à partir de poussière de diamant synthétisée industriellement. Les poussières abrasives sont incorporées dans un acier tendre ; elles permettent de tronçonner les matériaux les plus durs.
- Disque diamant segmenté : utilisé en maçonnerie pour les briques, pierres, parpaings, béton. En taille de pierre il est utilisé lors des épannelages. La segmentation permet une découpe plus rapide mais moins nette. Les segments sont assemblés sur un centre-acier soit par frittage à chaud sous pression (tenue et sécurité moyenne), brasage à l'argent (réversible, utilisée pour les très grands diamètres), ou soudure au laser (meilleure ténacité et sécurité).
- Disque diamant continu : utilisé en maçonnerie pour les matériaux d'ornements, carrelage, dalle fine. En taille de pierre, il est utilisé pour surfacer les faces ou faire une arête nette. La découpe est plus lente mais nette.
- Disque diamant crénelé 2 : compromis entre les deux formes précédentes, il permet une bonne qualité de coupe, une vitesse rapide et peu d'échauffements, sur la plupart des matériaux de construction et en particulier les tuiles ou les pierres naturelles.
- Les disques composites (aussi appelés « meules minces ») sont fabriqués par frittage de granulats abrasifs sur une toile en fibre de verre à l'aide d'une résine. Ces disques sont utilisés pour les métaux mais aussi pour la pierre. Ils sont beaucoup moins chers que les disques diamants mais s'usent plus vite, et la profondeur maximale de coupe se réduit au fur et à mesure de l'usure. Cependant la découpe des alliages d'aluminium n'est pas aisée: l'aluminium est mou et bouche les porosités du disque qui n'est alors plus abrasif.
- pour meuler : le disque est épais (entre 4 mm et 8 mm) afin de supporter les efforts axiaux.
- pour tronçonner : le disque est plus fin (1 à 4 mm), c'est la tranche du disque qui est utilisée.
- Les disques en acier ou lames sont utilisés pour la découpe du bois, ils sont du même type que pour les scies circulaires. Les dents de ces lames sont soit dans la masse du disque (économique), soit en plaquettes rapportées en matériau plus dur (tungstène, carbure, aciers spéciaux).
- Il existe d'autres outils adaptables aux disqueuses : disques de ponçage et disques de lustrage.
Notes et références
Voir aussi
Sécurité d'utilisation et Liens externes
Des informations sur les règles de sécurité pour l'utilisation des meuleuses et des disques diamantés se trouvent à ces endroits :
-
Pressoir