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À propos des unités

• Newtons (N) – Le newton est l’unité cohérente de force du SI : la force qui donne à une masse d’un kilogramme une accélération d’un mètre par seconde carrée. Le Comité international des poids et mesures a formulé cette définition en 1946 ; l’unité est légale dans toute l’UE et c’est celle de toute la mécanique et du calcul des structures en Europe. Un kilogramme pèse 9,80665 newtons sous la pesanteur normale – une pomme de cent grammes pèse donc environ un newton. Le piège est que force et masse sont deux grandeurs distinctes.
• Kilonewtons (kN) – Un kilonewton vaut 1 000 newtons, unité légale dans toute l’UE, et mesure les grandes forces de l’ingénierie et des équipements de sécurité. Selon la norme EN 12275, la résistance des mousquetons d’escalade doit être marquée en kilonewtons sur leur corps, et un mousqueton de base tient au moins 20 kilonewtons dans le grand axe doigt fermé, mais seulement 7 doigt ouvert. Un kilonewton est le poids de 102 kilogrammes sous la pesanteur normale : 20 kilonewtons font un peu plus de deux tonnes. Piège : force et masse sont deux grandeurs distinctes.
• Kilogrammes-force (kgf) – Un kilogramme-force est le poids d’un kilogramme sous l’accélération normale de la pesanteur, 9,80665 mètres par seconde carrée, soit exactement 9,80665 newtons. La Conférence générale des poids et mesures a fixé ce nombre dès 1901. L’unité est aujourd’hui qualifiée d’obsolète : elle est absente de la directive européenne et n’est donc pas légale dans le commerce, mais elle survit sur les vieilles plaques de machines et sur les appareils de musculation et les ergomètres. Kilogramme-force et kilopond sont la même unité, et le nombre est celui de la masse.
• Livres-force (lbf) – Une livre-force est le poids d’une livre avoirdupois sous la pesanteur normale, soit 0,45359237 multiplié par 9,80665, donc exactement 4,4482216152605 newtons. Les deux nombres étant exacts, l’unité l’est aussi. Elle est absente de la directive européenne, mais l’ingénierie américaine et britannique s’en sert partout : efforts de traction, raideurs de ressort, serrages et « pounds of thrust » des moteurs-fusées. Inversement, un newton vaut 0,2248 livre-force. Le piège : l’anglais écrit « pound » pour la masse comme pour la force, alors écrivez lbf.
• Dynes (dyn) – La dyne est l’unité de force du système CGS : elle donne à un gramme une accélération d’un centimètre par seconde carrée et vaut exactement 10⁻⁵ newton. La directive CEE de 1971 soumettait les unités CGS à réexamen, et la directive actuelle ne la mentionne plus. Elle survit dans la tension superficielle : les films plastiques se testent avant impression en dynes par centimètre, et la norme ASTM D2578 juge 35 acceptable pour la flexographie sur certains films de polyéthylène. Une dyne par centimètre vaut exactement un millinewton par mètre.