La masse est la quantité de matière dans un objet. C'est une propriété intrinsèque qui ne change pas en fonction de l'emplacement.

Unité SI : kilogramme (kg) - était la seule unité de base du SI définie par un artefact physique jusqu'à la redéfinition de 2019

Propriété : quantité scalaire, invariante d'un endroit à l'autre

Une personne de 70 kg a une masse de 70 kg sur Terre, sur la Lune ou dans l'espace

Le poids est la force exercée sur la masse par la gravité. Il varie avec l'intensité du champ gravitationnel.

Unité SI : Newton (N) - unité de force dérivée de masse × accélération

Propriété : quantité vectorielle, varie avec la gravité (P = m × g)

Une personne de 70 kg pèse 687 N sur Terre mais seulement 114 N sur la Lune (1/6 de gravité)

Les premières civilisations utilisaient des graines, des grains et des parties du corps comme étalons de poids. Les grains d'orge étaient remarquablement constants et sont devenus la base de nombreux systèmes.

• Mésopotamien : sicle (180 grains d'orge) - le plus ancien étalon de poids documenté
• Égyptien : deben (91 g) et qedet pour le commerce de l'or, de l'argent et du cuivre
• Romain : livre (327 g) - origine du symbole « lb » et du nom de la livre
• Biblique : talent (60 mines = 34 kg) pour le trésor du temple et le commerce
• Grain : un seul grain d'orge est devenu la plus petite unité dans toutes les cultures

Les rois et les guildes ont établi des poids officiels pour prévenir la fraude dans le commerce. Les étalons royaux étaient conservés dans les capitales et vérifiés par les autorités.

• Livre de la Tour (Royaume-Uni, 1066) : 350 g pour la frappe des pièces, conservée à la Tour de Londres
• Livre troy (années 1400) : 373 g pour les métaux précieux, encore utilisée aujourd'hui pour l'or/l'argent
• Livre avoirdupois (années 1300) : 454 g pour le commerce général, devenue la livre moderne
• Stone (14 lb) : unité de poids corporel anglaise, encore utilisée au Royaume-Uni/Irlande
• Grain (64,8 mg) : seule unité commune aux trois systèmes (troy, tour, avoirdupois)

La Révolution française a créé le kilogramme dans le cadre d'un système décimal basé sur la nature, et non sur un décret royal.

• 1795 : le kilogramme est défini comme la masse d'un litre (1 dm³) d'eau à 4 °C
• 1799 : le « Kilogramme des Archives » en platine est créé comme référence
• 1875 : Traité du Mètre - 17 nations adoptent le système métrique
• 1879 : le Comité international approuve 40 prototypes nationaux de kilogrammes
• 1889 : le « Prototype international du kilogramme » (IPK) en platine-iridium devient l'étalon mondial

Pendant 130 ans, le kilogramme a été la seule unité du SI définie par un objet physique - un cylindre en alliage de platine-iridium conservé dans un coffre-fort près de Paris.

• L'IPK surnommé « Le Grand K » - un cylindre de 39 mm de haut et de 39 mm de diamètre
• Stocké sous trois cloches en verre dans un coffre-fort à climat contrôlé à Sèvres, en France
• Sorti seulement 3 à 4 fois par siècle pour des comparaisons
• Problème : a perdu environ 50 microgrammes en 100 ans (dérive par rapport aux copies)
• Mystère : on ne sait pas si l'IPK a perdu de la masse ou si les copies en ont gagné
• Risque : s'il avait été endommagé, la définition du kilogramme aurait été perdue à jamais

Le 20 mai 2019, le kilogramme a été redéfini à l'aide de la constante de Planck, ce qui le rend reproductible n'importe où dans l'univers.

• Nouvelle définition : h = 6,62607015 × 10⁻³⁴ J⋅s (la constante de Planck est fixée exactement)
• Balance de Kibble (balance du watt) : compare la puissance mécanique à la puissance électrique
• Densité cristalline par rayons X : compte les atomes dans une sphère de silicium ultra-pure
• Résultat : le kilogramme est désormais basé sur des constantes fondamentales, et non sur un artefact
• Impact : tout laboratoire doté de l'équipement approprié peut réaliser le kilogramme
• Le Grand K est à la retraite : c'est maintenant une pièce de musée, et non plus la définition

La redéfinition de 2019 a été l'aboutissement de plus de 140 ans de travail et représente la plus grande réussite de l'humanité en matière de mesure de précision.

• Pharmaceutique : dosage plus précis des médicaments à l'échelle du microgramme
• Nanotechnologie : mesures précises pour les composants de l'informatique quantique
• Espace : norme universelle pour la science interplanétaire
• Commerce : stabilité à long terme pour le commerce et la fabrication
• Science : toutes les unités du SI sont désormais basées sur les constantes fondamentales de la nature

• Règle des 2,2 : 1 kg ≈ 2,2 lb (exactement 2,20462, mais 2,2 est assez proche)
• Une pinte, c'est une livre : 1 pinte américaine d'eau ≈ 1 livre (à température ambiante)
• Règle des 28 grammes : 1 oz ≈ 28 g (exactement 28,35, arrondir à 28)
• Onces en livres : diviser par 16 (16 oz = 1 lb exactement)
• Règle du stone : 1 stone = 14 livres (poids corporel au Royaume-Uni)
• Constante du carat : 1 carat = 200 mg = 0,2 g exactement

Les onces troy sont PLUS LOURDES, mais les livres troy sont PLUS LÉGÈRES - cela embrouille tout le monde !

• Once troy : 31,1 g (plus lourde) - pour l'or, l'argent, les métaux précieux
• Once ordinaire : 28,3 g (plus légère) - pour la nourriture, le courrier, l'usage général
• Livre troy : 373 g = 12 onces troy (plus légère) - rarement utilisée
• Livre ordinaire : 454 g = 16 oz (plus lourde) - livre standard
• Astuce mnémotechnique : 'Les onces troy sont terriblement lourdes, les livres troy sont minuscules'

• Chaque préfixe métrique est 1000× : mg → g → kg → tonne (÷1000 en montant)
• Kilo = 1000 : kilomètre, kilogramme, kilojoule signifient tous ×1000
• Milli = 1/1000 : millimètre, milligramme, millilitre signifient tous ÷1000
• Règle de l'eau : 1 litre d'eau = 1 kg (à 4 °C, exactement selon la définition originale)
• Lien volume-masse : 1 ml d'eau = 1 g (densité = 1 g/ml)
• Poids corporel : un humain adulte moyen ≈ 70 kg ≈ 150 lb

• Carat vs. carat : carat (ct) = poids, carat (kt) = pureté de l'or (à ne pas confondre !)
• Grain : identique dans tous les systèmes (64,8 mg) - troy, avoirdupois, apothicaire
• Point : 1/100 de carat = 2 mg (pour les petits diamants)
• Pennyweight : 1/20 d'once troy = 1,55 g (commerce de bijoux)
• Unité de masse atomique (uma) : 1/12 d'un atome de carbone 12 ≈ 1,66 × 10⁻²⁷ kg
• Tola : 11,66 g (étalon d'or indien, encore largement utilisé)

• Tonne américaine (2000 lb) ≠ tonne britannique (2240 lb) ≠ tonne métrique (1000 kg = 2205 lb)
• Once troy (31,1 g) > once ordinaire (28,3 g) - l'or est pesé différemment !
• Mesures sèches vs. humides : ne pesez pas la farine en onces destinées aux liquides
• La température compte : la densité de l'eau change avec la température (affecte la conversion de ml en g)
• Carat ≠ carat : poids vs. pureté (200 mg vs. % d'or, totalement différents)
• Le stone n'est utilisé qu'au Royaume-Uni : ne l'utilisez pas dans des contextes américains (14 lb = 6,35 kg)

Unité de base : kilogramme (kg)

Le kilogramme a été redéfini en 2019 à l'aide de la constante de Planck, remplaçant le prototype international du kilogramme (Le Grand K), vieux de 130 ans. Cela garantit une reproductibilité universelle.

Utilisé dans le monde entier en sciences, en médecine et dans plus de 195 pays pour le commerce quotidien

• picogramme

  Analyse de l'ADN et des protéines, masse d'une seule cellule
• milligramme

  Produits pharmaceutiques, vitamines, dosage médical précis
• gramme

  Ingrédients alimentaires, bijoux, mesures de petits objets
• kilogramme

  Poids du corps humain, objets du quotidien, étalon scientifique
• tonne métrique

  Véhicules, marchandises, matériaux industriels, commerce à grande échelle

Unité de base : livre (lb)

Définie exactement comme 0,45359237 kg depuis l'accord international de 1959. Bien qu'étant « impériale », elle est maintenant définie à l'aide du système métrique.

États-Unis, certaines applications au Royaume-Uni (poids corporel), aviation dans le monde entier

• grain

  Poudre à canon, balles, flèches, métaux précieux, produits pharmaceutiques
• once

  Portions alimentaires, courrier postal, petits colis
• livre

  Poids corporel, produits alimentaires, articles du quotidien aux États-Unis/Royaume-Uni
• stone

  Poids du corps humain au Royaume-Uni et en Irlande
• tonne (US/courte)

  Tonne courte américaine (2000 lb) : véhicules, grosses marchandises
• tonne (UK/longue)

  Tonne longue britannique (2240 lb) : capacité industrielle

Métaux précieux et pierres précieuses

Datant de la France médiévale, le système troy est l'étalon mondial pour le commerce des métaux précieux. Les prix de l'or, de l'argent, du platine et du palladium sont cotés par once troy.

• Once troy (oz t) - 31,1034768 g : unité standard pour les prix de l'or/argent
• Livre troy (lb t) - 12 oz t : rarement utilisée, principalement historique
• Pennyweight (dwt) - 1/20 oz t : fabrication de bijoux, petites quantités de métaux précieux

Une once troy est plus lourde qu'une once ordinaire (31,1 g contre 28,3 g), mais une livre troy est plus légère qu'une livre ordinaire (373 g contre 454 g)

Pierres précieuses et perles

Le système de carat pour les pierres précieuses a été normalisé au niveau international en 1907 à exactement 200 mg. À ne pas confondre avec le carat (pureté de l'or).

• Carat (ct) - 200 mg : diamants, rubis, saphirs, émeraudes
• Point (pt) - 0,01 ct : taille des diamants (un diamant de 50 points = 0,5 carat)
• Grain de perle - 50 mg : mesure traditionnelle des perles

Le mot « carat » vient des graines de caroubier, qui étaient utilisées comme contrepoids dans l'Antiquité en raison de leur masse uniforme

Pharmacie historique

Utilisé pendant des siècles en médecine et en pharmacie jusqu'à son remplacement par le système métrique dans les années 1960-70. Basé sur les poids troy mais avec des divisions différentes.

• Scrupule - 20 grains : plus petite unité d'apothicaire
• Drachme (apothicaire) - 3 scrupules : composition des médicaments
• Once (apothicaire) - 8 drachmes : identique à l'once troy (31,1 g)

Le mot « scrupule » signifie aussi une préoccupation morale, peut-être parce que les pharmaciens devaient mesurer avec soin des substances potentiellement dangereuses

Le prototype international du kilogramme (Le Grand K) a perdu environ 50 microgrammes en 100 ans par rapport à ses copies. Les scientifiques n'ont jamais déterminé si le prototype avait perdu de la masse ou si les copies en avaient gagné - ce mystère a contribué à la redéfinition quantique de 2019.

Les poids troy sont originaires de Troyes, en France, une grande ville commerçante médiévale. Une once troy (31,1 g) est plus lourde qu'une once ordinaire (28,3 g), mais une livre troy (373 g) est plus légère qu'une livre ordinaire (454 g) car le système troy utilise 12 onces/livre tandis que le système avoirdupois en utilise 16 onces/livre.

Le grain (64,8 mg) est la SEULE unité qui est exactement la même dans les systèmes troy, avoirdupois et apothicaire. Il était à l'origine basé sur un seul grain d'orge, ce qui en fait l'une des plus anciennes mesures normalisées de l'humanité.

Sur la Lune, vous pèseriez 1/6 de votre poids terrestre (la force serait moindre), mais votre masse serait identique. Une personne de 70 kg pèse 687 N sur Terre mais seulement 114 N sur la Lune, et pourtant sa masse est toujours de 70 kg.

Le 20 mai 2019 (Journée mondiale de la métrologie), le kilogramme a été redéfini à l'aide de la constante de Planck (h = 6,62607015 × 10⁻³⁴ J⋅s). Cela rend le kilogramme reproductible n'importe où dans l'univers, mettant fin à 130 ans de dépendance à un artefact physique.

Le carat (200 mg) tire son nom des graines de caroubier, que les anciens marchands utilisaient comme contrepoids en raison de leur masse remarquablement uniforme. Le mot « carat » vient du grec « keration » (graine de caroubier).

Le stone (14 livres = 6,35 kg) est encore couramment utilisé pour le poids corporel au Royaume-Uni et en Irlande. Il date de l'Angleterre médiévale, lorsque les marchands utilisaient des pierres normalisées pour peser les marchandises. Un « stone » était littéralement une pierre conservée pour la pesée !

Le système métrique a été conçu de manière à ce que 1 litre d'eau = 1 kilogramme (à 4 °C). Cette belle relation signifie que 1 millilitre d'eau = 1 gramme, ce qui rend les conversions entre volume et masse triviales pour les calculs à base d'eau.

• Unité de masse atomique (u/uma)

  1/12 de la masse d'un atome de carbone 12 (1,66 × 10⁻²⁷ kg). Essentiel pour la chimie, la physique nucléaire et la biologie moléculaire.
• Dalton (Da)

  Identique à l'uma. Le kilodalton (kDa) est utilisé pour les protéines : l'insuline est de 5,8 kDa, l'hémoglobine est de 64,5 kDa.
• Masses des particules

  Électron : 9,109 × 10⁻³¹ kg | Proton : 1,673 × 10⁻²⁷ kg | Neutron : 1,675 × 10⁻²⁷ kg (valeurs CODATA 2018)

• Masse terrestre (M⊕)

  5,972 × 10²⁴ kg - Utilisée pour comparer les exoplanètes terrestres et les lunes
• Masse solaire (M☉)

  1,989 × 10³⁰ kg - Étalon pour les masses stellaires, les trous noirs et les mesures galactiques

Le quantum de masse en mécanique quantique, dérivé de constantes fondamentales.

2,176434 × 10⁻⁸ kg ≈ 21,76 microgrammes - environ la masse d'un œuf de puce (CODATA 2018)

Le sicle mésopotamien (180 grains d'orge) devient le premier poids normalisé documenté

Le deben égyptien (91 g) est utilisé pour les métaux précieux et le commerce du cuivre

Le talent biblique (34 kg) et le sicle (11,4 g) sont établis pour le temple et le commerce

La mine grecque (431 g) et le talent (25,8 kg) sont normalisés dans les cités-états

La livre romaine (327 g) est créée - origine de l'abréviation 'lb' et de la livre moderne

La livre de la Tour (350 g) est établie en Angleterre pour la frappe des pièces

Le système avoirdupois émerge pour le commerce général (livre moderne = 454 g)

Le système troy est normalisé pour les métaux précieux (once troy = 31,1 g)

La Révolution française crée le kilogramme comme la masse d'un litre d'eau à 4 °C

Le 'Kilogramme des Archives' (cylindre de platine) est créé comme premier étalon physique

Le Traité du Mètre est signé par 17 nations, établissant le système métrique international

Le prototype international du kilogramme (IPK / Le Grand K) devient l'étalon mondial

Accord international sur la yard et la livre : 1 lb est défini exactement comme 0,45359237 kg

Le Royaume-Uni adopte officiellement le système métrique (bien que le stone persiste pour le poids corporel)

Le BIPM décide de redéfinir le kilogramme à l'aide de constantes fondamentales

Le kilogramme est redéfini à l'aide de la constante de Planck - 'Le Grand K' est retiré après 130 ans

Toutes les unités du SI sont désormais basées sur des constantes fondamentales de la nature - aucun artefact physique

• Catty/Jin (斤) - 604,79 g : marchés de Chine, de Taïwan, de Hong Kong et d'Asie du Sud-Est
• Kin (斤) - 600 g : Japon, équivalent du catty aligné sur le système métrique
• Tahil/Tael (両) - 37,8 g : commerce de l'or à Hong Kong, médecine traditionnelle
• Picul/Dan (担) - 60,5 kg : produits agricoles, marchandises en vrac
• Viss (ပိဿ) - 1,63 kg : marchés et commerce du Myanmar

• Tola (तोला) - 11,66 g : bijoux en or, médecine traditionnelle, encore largement utilisée
• Seer (सेर) - 1,2 kg : marchés régionaux, varie selon l'endroit
• Maund (मन) - 37,32 kg : produits agricoles, commerce de gros

Le tola reste l'étalon pour le commerce de l'or en Inde, au Pakistan, au Népal et au Bangladesh

• Livre - 489,5 g : livre française (pré-métrique)
• Pfund - 500 g : livre allemande (maintenant alignée sur le système métrique)
• Poud (пуд) - 16,38 kg : poids traditionnel russe
• Funt (фунт) - 409,5 g : livre russe

• Arroba (@) - 11,5 kg : Espagne, Amérique latine (vin, huile, céréales)
• Libra - 460 g : livre espagnole/portugaise
• Quintal - 46 kg : produits agricoles en vrac, 4 arrobas

• Géra (גרה) - 0,57 g : la plus petite unité, 1/20 de sicle
• Béka (בקע) - 5,7 g : demi-sicle, impôt du temple
• Sicle (שקל) - 11,4 g : ancienne monnaie et étalon de poids

Le sicle du sanctuaire était un étalon de poids précis maintenu par les autorités du temple pour les offrandes religieuses et l'équité commerciale

• Mine (μνᾶ) - 431 g : poids de commerce, 100 drachmes
• Talent (τάλαντον) - 25,8 kg : grandes transactions, tribut, 60 mines

Un talent représentait approximativement la masse d'eau nécessaire pour remplir une amphore (26 litres)

• As - 327 mg : pièce de bronze, plus petit poids pratique
• Uncia - 27,2 g : 1/12 de livre, origine de « once » et de « pouce »
• Libra - 327 g : livre romaine, origine de l'abréviation « lb »

La livre était divisée en 12 unciae, établissant la tradition duodécimale (base 12) que l'on retrouve dans les livres/onces et les pieds/pouces

La précision des recettes varie selon les régions : les États-Unis utilisent des tasses/livres, l'Europe utilise des grammes, les cuisines professionnelles utilisent des grammes/onces pour la cohérence.

• Pâtisserie : une erreur de 1 % dans la levure peut ruiner le pain (les grammes sont essentiels)
• Contrôle des portions : portions de viande de 4 oz (113 g), portions de fromage de 2 oz (57 g)
• Gastronomie moléculaire : précision au milligramme près pour les agents gélifiants

Le dosage médical exige une précision extrême. Les erreurs de milligrammes peuvent être mortelles ; la précision au microgramme près sauve des vies.

• Comprimés : aspirine 325 mg, vitamine D 1000 UI (25 µg)
• Injections : insuline mesurée en unités, doses d'épinéphrine de 0,3 à 0,5 mg
• Pédiatrie : dosage par kg de poids corporel (par exemple, 10 mg/kg)

Le poids détermine les frais d'expédition, la capacité du véhicule et les droits de douane. Le poids dimensionnel (volumétrique) s'applique souvent.

• Fret aérien : facturé au kg, le poids exact est essentiel pour les calculs de carburant
• Postal : onces USPS, grammes en Europe, kg à l'international
• Transport par conteneurs : tonnes métriques (1000 kg) pour la capacité de chargement

Onces troy pour les métaux, carats pour les pierres. Une pesée précise détermine des milliers de dollars de valeur.

• Or : négocié à l'once troy (oz t), pureté en carats (et non en carats)
• Diamants : prix exponentiel en fonction du poids en carats (1 ct contre 2 ct)
• Perles : mesurées en grains (50 mg) ou en momme (3,75 g) au Japon

La chimie analytique nécessite une précision du milligramme au microgramme. Les balances sont étalonnées à 0,0001 g.

• Analyse chimique : échantillons de milligrammes, pureté de 99,99 %
• Biologie : échantillons d'ADN/protéines de microgrammes, sensibilité au nanogramme près
• Métrologie : étalons primaires conservés dans les laboratoires nationaux (±0,000001 g)

Des matières premières aux produits finis, le poids détermine les frais d'expédition, le choix du véhicule et les exigences de manutention.

• Transport routier : limite de 80 000 lb aux États-Unis, 40 000 kg (44 tonnes) en Europe
• Aviation : le poids des passagers et des bagages affecte les calculs de carburant
• Fabrication : poids des composants pour l'ingénierie structurelle

Les mesures de poids sont essentielles pour les rendements des cultures, la gestion du bétail, le commerce des produits de base et la distribution des aliments.

• Commerce des céréales : poids en boisseaux (blé 60 lb, maïs 56 lb, soja 60 lb)
• Bétail : le poids des animaux détermine la valeur marchande et le dosage des médicaments
• Engrais : taux d'application en kg/hectare ou lb/acre

Le suivi du poids corporel, les normes d'équipement et les catégories de poids de compétition nécessitent des mesures précises.

• Catégories de poids : boxe/MMA en livres (États-Unis) ou en kilogrammes (international)
• Composition corporelle : suivi des changements de masse musculaire/graisseuse avec une précision de 0,1 kg
• Équipement : disques d'haltères normalisés (20 kg/45 lb, 10 kg/25 lb)

• Connaissez votre précision : la cuisine tolère une erreur de 5 %, la pharmacie a besoin de 0,1 %
• Comprenez le contexte : poids corporel en stones (Royaume-Uni) ou en livres (États-Unis) par rapport au kg (scientifique)
• Utilisez les unités appropriées : carats pour les pierres précieuses, onces troy pour l'or, onces ordinaires pour la nourriture
• Vérifiez les normes régionales : tonne américaine (2000 lb) contre tonne britannique (2240 lb) contre tonne métrique (1000 kg)
• Vérifiez le dosage des médicaments : vérifiez toujours deux fois mg contre µg (différence de 1000 fois !)
• Tenez compte de la densité : 1 lb de plumes = 1 lb de plomb en masse, pas en volume

• Confondre l'once troy (31,1 g) avec l'once ordinaire (28,3 g) - erreur de 10 %
• Utiliser la mauvaise tonne : expédier au Royaume-Uni avec des tonnes américaines (10 % de moins)
• Mélanger carat (poids de la pierre de 200 mg) et carat (pureté de l'or) - complètement différents !
• Erreurs de décimales : 1,5 kg ≠ 1 lb 5 oz (c'est 3 lb 4,9 oz)
• Supposer que la livre = 500 g (c'est 453,59 g, erreur de 10 %)
• Oublier que les stones font 14 lb, pas 10 lb (poids corporel au Royaume-Uni)

La masse est la quantité de matière (kg) ; le poids est la force de la gravité sur cette masse (newtons). Les balances indiquent généralement des unités de masse en se calibrant pour la gravité terrestre.

Une once ordinaire est de 28,349523125 g (1/16 lb). Une once troy utilisée pour les métaux précieux est de 31,1034768 g. Ne les mélangez jamais.

Non. La tonne américaine (courte) = 2000 lb (907,18474 kg). La tonne britannique (longue) = 2240 lb (1016,0469 kg). La tonne métrique (tonne, t) = 1000 kg.

Le carat (ct) est une unité de masse pour les pierres précieuses (200 mg). Le carat (K) mesure la pureté de l'or (24K = or pur).

Confirmez toujours le symbole de l'unité. 1 mg = 1000 µg. En médecine, les microgrammes sont parfois écrits « mcg » pour réduire le risque de mauvaise lecture.

Ils mesurent la force et affichent la masse en supposant la gravité standard (≈9,80665 m/s²). Sur la Lune, la même balance afficherait une valeur différente, sauf si elle était recalibrée.

Tradition et normes internationales : le commerce des métaux précieux utilise des onces troy ; les pierres précieuses utilisent des carats pour une résolution plus fine.

Le fret international est généralement indiqué en kilogrammes ou en tonnes métriques. Vérifiez si les règles de poids dimensionnel s'appliquent aux colis.