Mesures dans un monde dynamique
En tant qu’ingénieur en mécanique, la première pensée qui me vient à l’esprit est que la dynamique est une discipline de la physique appliquée et, plus particulièrement, de la mécanique classique qui étudie les forces et les couples et leur effet sur le mouvement. L’étude de la dynamique se subdivise en deux catégories : la dynamique de translation (pour les grandeurs telles que la force, la masse/l’inertie, le déplacement, la vitesse, l’accélération et le moment) et la dynamique de rotation (pour les grandeurs telles que le couple, le moment d’inertie/l’inertie rotationnelle, le déplacement angulaire, la vitesse angulaire, l’accélération angulaire et le moment angulaire). Très souvent, les objets ont à la fois un mouvement de translation et de rotation.
La métrologie légale « dynamique » concerne de nombreux instruments, parmi lesquels :
- les instruments de pesage à fonctionnement automatique, qui permettent de peser des objets en mouvement,
- les compteurs électriques, qui mesurent le flux d’électrons,
- divers types d’instruments de mesure du débit de l’eau,
- les instruments permettant de mesurer le débit d’autres liquides et gaz,
- les taximètres.
En anglais, toutefois, le mot « dynamique » est lié non seulement au mouvement mais aussi au changement.
L’exploration spatiale est une illustration de ce changement continu et productif qui est le résultat de plusieurs sciences (parmi lesquelles la métrologie) et de plusieurs disciplines de l’ingénierie. Le 17 décembre 1903, les frères Wright effectuent le premier vol motorisé, contrôlé et stable. Le 4 octobre 1957, l’URSS met en orbite le premier satellite artificiel de la Terre, Spoutnik 1. Le 20 juillet 1969, les astronautes de la mission américaine Apollo 11 sont les premiers à poser le pied sur la Lune. En 1998, les premiers éléments de la station spatiale internationale (ISS), qui constitue un satellite artificiel habitable, sont mis en orbite terrestre basse. En 2012, le robot Curiosity de la NASA atterrit avec succès sur Mars pour une mission d’exploration. Plus récemment, en novembre 2014, le module Philae de la sonde Rosetta de l’ESA parvient à se poser sur une comète.
Au sein de la communauté de la métrologie, nous connaissons désormais les changements significatifs liés à la définition de certaines unités du SI car le travail visant à redéfinir le kilogramme est presque terminé. Les travaux de recherche visant à déterminer les valeurs numériques et à développer les équipements qui seront nécessaires aux définitions et mises en pratique des autres unités du SI se poursuivent avec succès.
La métrologie, la science de la mesure, est aussi ancienne que la civilisation humaine mais elle continue à changer en permanence, elle continue à connaître des accélérations et elle continue à être dynamique. Il est réellement fascinant de faire partie de cette activité très dynamique que nous appelons « métrologie ».
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Mesures dans un monde dynamique
Lorsque nous songeons au rythme soutenu du changement au 21e siècle, nous pouvons constater que « rien n’est permanent sauf le changement ». Les besoins dans le domaine de la métrologie, et les moyens d’y répondre, ne font pas exception ; c’est un véritable défi de promouvoir les bénéfices d’un système de mesures exactes et stables dans un monde dynamique.
Les nouvelles technologies répondent à nombre des besoins de la société et il est essentiel de disposer de mesures exactes et stables pour étayer ces technologies.
La connaissance précise des grandeurs dynamiques est un élément essentiel des progrès réalisés dans le domaine de la haute technologie, que cela concerne les mouvements extrêmement rapides d’un lecteur de disque, les variations de l’offre et de la demande concernant les énergies renouvelables utilisées dans les réseaux électriques, ou les efforts dans l’aérospatiale en faveur d’une amélioration des performances environnementales et du rendement des carburants. Les grandeurs dynamiques jouent un rôle de plus en plus fondamental au sein des industries établies, notamment pour le pesage dynamique des trains et camions ou pour le contrôle des vibrations et impacts produits par les pneus et les moteurs des voitures.
Ces applications des mesures dynamiques présentent des défis spécifiques : parvenir à établir des étalons stables sur le long terme et de haute exactitude qui permettent d’effectuer des mesures dynamiques sur site, pour des applications quotidiennes, est difficile et exige un haut niveau d’innovation.
L’adaptation de nos aptitudes de mesure à ce monde dynamique requiert d’autres étapes. Le besoin de pérenniser le Système international d’unités (le SI) est l’un des principaux moteurs de la redéfinition des unités prévue pour 2018. Les changements garantiront une plus grande universalité du système de mesure mondial et ouvriront la voie à de nouvelles avancées scientifiques et technologiques.
Nous avons besoin de personnes dynamiques dans des organisations dynamiques pour relever les défis de la métrologie dans un monde dynamique.
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