Unités, monnaie et temps
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La mesure est l'endroit où l'arithmétique rencontre le monde, et c'est la branche où un calcul juste produit le plus souvent une réponse fausse — parce que le nombre était bon et que l'unité ne l'était pas. Une longueur de 350 n'est rien tant qu'on ne sait pas si ce sont des centimètres ou des mètres.
Deux des trois systèmes de cette page sont décimaux et un ne l'est pas. Les unités métriques et la monnaie tournent sur des dizaines, alors la valeur de position ordinaire les porte. Le temps tourne sur des soixante et des vingt-quatre, et le traiter comme s'il tournait sur des dizaines est la source de presque toutes les erreurs de temps qui existent.
Où commence la mesure
Elle commence par la comparaison, avant tout nombre. Plus long et plus court met deux objets côte à côte, et tout le contenu est qu'une comparaison exige une ligne de départ commune — les extrémités doivent être alignées, sinon la réponse parle de position plutôt que de longueur.
l'extrémité droite indique 9 mais l'objet ne mesure pas 9 : longueur = extrémité droite − extrémité gauche = 9 − 2 = 7 cm, où qu'il se trouve
Fais glisser l'objet jusqu'à 0 et lis son extrémité
Lire une règle est la première mesure avec un nombre attaché, et elle porte la même idée plus loin : on mesure depuis zéro, pas depuis le bord du plastique, et la lecture est la distance couverte plutôt que les traits croisés.
À toi
Quelle est sa longueur ?
Comment les unités métriques s'emboîtent-elles ?
Les unités métriques s'emboîtent par dizaines, centaines et milliers, et un préfixe signifie la même chose sur n'importe quelle unité. Kilo signifie mille, donc 1 kilomètre fait 1 000 mètres et 1 kilogramme fait 1 000 grammes. Centi signifie un centième et milli signifie un millième, donc un mètre fait 100 centimètres ou 1 000 millimètres, et un litre fait 1 000 millilitres. Pour convertir, multipliez en passant à une unité plus petite et divisez en passant à une plus grande : 3 km font 3 × 1 000 = 3 000 mètres, et 4 000 g font 4 000 ÷ 1 000 = 4 kilogrammes. Cela fonctionne parce que les unités diffèrent par des puissances de dix, donc convertir ne fait que déplacer des chiffres entre colonnes de position. Des quantités en unités différentes doivent être ramenées à une seule unité avant d'être additionnées : 1 km et 350 m font 1 000 + 350 = 1 350 mètres. La taille du nombre est une vérification rapide : une unité plus petite demande toujours un nombre plus grand, donc 3 km ne peuvent pas être 300 mètres.
1 m × 1 m = 1 m² : un seul carreau pour tout le carré
Découpe le mètre carré en centimètres et compte les carreaux
| Grandeur | Petite | Standard | Grande |
|---|---|---|---|
| Longueur | 1 cm = 0.01 m | mètre | 1 km = 1 000 m |
| Masse | 1 g = 0.001 kg | kilogramme | 1 tonne = 1 000 kg |
| Volume | 1 ml = 0.001 l | litre |
Mètres, centimètres et kilomètres installe la famille des longueurs et, tout aussi important, le sens de l'unité dans laquelle une chose se mesure — une pièce en mètres, un crayon en centimètres, un trajet en kilomètres. Grammes et kilogrammes et Millilitres et litres font de même pour la masse et la contenance, et à la troisième famille, ce sont les préfixes qui enseignent.
Convertir des longueurs est l'arithmétique : 350 cm = 3.5 m. 2.4 km = 2 400 m.
À toi
120 cm en mètres et centimètres ?
410 cm en mètres et centimètres ?
Pourquoi les unités d'aire sont différentes
Convertir des unités d'aire est sur cette page parce que c'est la conversion qui attrape presque tout le monde. cm², pas 100 — un mètre carré est un carré de 100 cm de côté, et 100 × 100 = 10 000.
La règle se généralise : les conversions d'aire élèvent le facteur de longueur au carré, celles de volume au cube. cm³. Le même fait réapparaît comme règle des facteurs d'échelle dans ratio et proportion, où agrandir une figure par k multiplie son aire par .
Lire des graduations couvre le côté instruments — règles, verres doseurs, balances de cuisine, cadrans — et la méthode est toujours les deux mêmes pas : trouver la valeur d'un intervalle en divisant l'écart étiqueté par le nombre d'espaces, puis compter les intervalles depuis la dernière étiquette.
Lire l'heure et l'horloge de 24 heures
Lire l'heure traite le cadran à aiguilles, où deux aiguilles avancent à des vitesses différentes autour des mêmes nombres — ce qui est véritablement plus difficile qu'il n'y paraît, parce que le chiffre 3 signifie « trois heures » pour une aiguille et « quinze minutes » pour l'autre.
7:30 am = 07:30 : avant midi, le nom en 24 heures est l'heure du cadran précédée d'un zéro, et la grande aiguille se déplace 12 fois plus vite que la petite aiguille
Fais afficher 15:45 à l'horloge
L'horloge de 24 heures retire l'ambiguïté en numérotant les heures de 00 à 23, si bien que chaque instant du jour a exactement un nom. 3:45 de l'après-midi, c'est 15:45 ; ajoutez douze à toute heure de l'après-midi. Minuit est 00:00 et midi est 12:00 — la paire qui fait trébucher, puisque 12 am et 12 pm sont les deux étiquettes que l'horloge de 12 heures gère le plus mal.
Calculer une durée
Les durées est le calcul que la soustraction ordinaire ne sait pas faire, parce qu'une heure fait 60 minutes et non 100. Compter en avant par étapes est à la fois plus rapide et plus sûr :
De 14:35 à 17: jusqu'à 15:00, puis 2 heures jusqu'à 17:00, puis heures 35 minutes.
L'autre piège est la durée qui traverse minuit. Coupez-la à 00:00 et additionnez les deux morceaux : de 22:40 à 06:15, c'est 1 heure 20 minutes plus 6 heures 15 minutes, soit 7 heures 35 minutes.
À toi
Un film se termine à 11:15pm après 35 minutes. À quelle heure a-t-il commencé ?
Un cours commence à 9:50pm et dure 40 minutes. À quelle heure se termine-t-il ?
Comment fonctionne la monnaie ?
La monnaie s'écrit comme un décimal à exactement deux positions après le point : le nombre entier compte les dollars, les deux chiffres après le point comptent les cents, et 100 cents font 1 dollar. Compter les pièces commence avec les pièces elles-mêmes, et Dollars et cents introduit la coupure entre les deux parties. La seconde position après le point est la colonne des cents, donc $4.05, c'est 4 dollars et 5 cents, pas 4 dollars et 50 cents. La monnaie garde aussi son zéro final : trois dollars et demi s'écrit $3.50, jamais $3.5. Pour rendre la monnaie, comptez en avant à partir du prix. Pour un prix de $6.35 payé avec $10.00, comptez 65 cents jusqu'à $7.00, puis 3 dollars jusqu'à dix, donc la monnaie rendue est $3.65. Compter en avant fonctionne parce que cela construit l'écart en étapes faciles, comme un caissier qui rend d'abord des pièces puis des billets. Additionner la monnaie rendue au prix le confirme : 635 + 365 = 1 000 cents, soit les 10 dollars payés.
depuis 4.7 : 0.3 jusqu'à 5, puis 5 jusqu'à 10, donc la monnaie est 0.3 + 5 = 5.3, comptée en montant en deux étapes
Mets le prix à 6.35 et compte jusqu'à 10
Rendre la monnaie est le comptage en avant sous sa forme la plus ancienne. Les commerçants faisaient cela bien avant les caisses, et c'est toujours la route mentale la plus rapide.
La monnaie en décimaux fixe la notation, et un chiffre qui manque dans la colonne des cents est un facteur dix. Le guide des décimaux couvre les règles générales de position que tout cela suit.
À toi
$8.80 plus 20 cents ?
Combien de cents dans $5.95 ?
Comment estimer avec des unités ?
Pour estimer une mesure, comparez-la à un objet de référence dont vous connaissez déjà la taille. Estimer avec des unités en construit un petit ensemble : une porte fait environ 2 m de haut, un paquet de sucre fait 1 kg, une bouteille d'eau fait 500 ml, et un pas fait à peu près 70 cm. Le plafond d'une salle de classe fait environ une porte et demie de haut, soit environ 3 m. Les objets de référence fonctionnent parce qu'ils transforment une taille inconnue en une comparaison que vous pouvez imaginer, et comparer est bien plus facile que deviner un nombre à partir de rien. Pour quelque chose de trop grand ou de trop nombreux pour comparer d'un coup, estimez un élément et multipliez. Une pomme pèse environ 150 g, donc un sac de 20 pommes pèse environ 20 × 150 = 3 000 g, soit 3 kg. Puis revenez à une référence : 3 kg, c'est trois paquets de sucre, un poids crédible pour un sac de pommes.
une valeur ≥ le milieu s’arrondit vers le haut et une < lui s’arrondit vers le bas, car le milieu est à égale distance des deux
Trouve le plus petit nombre qui s’arrondit au-dessus
Ces repères comptent plus qu'ils n'en ont l'air, parce que ce sont eux qui attrapent une réponse dans la mauvaise unité. Un calcul qui dit qu'une personne mesure 1.7 cm ou qu'un chat pèse 45 kg s'est trompé d'un facteur cent, et un objet de référence l'attrape en moins d'une seconde — pas d'arithmétique, juste une comparaison avec quelque chose que vous avez tenu.
À toi
Environ combien pèse un adulte ?
Environ quelle est la longueur d’un crayon ?
Une question, traitée de bout en bout
Un transporteur facture au poids et refuse tout ce qui dépasse de volume. Un carton mesure 40 cm par 25 cm par 30 cm et contient 12 sachets de 250 g chacun, plus 400 g d'emballage. Est-il accepté, et combien pèse-t-il ?
L'arithmétique est banale ; les unités sont la question. Convertissez tout dans un seul système avant de calculer quoi que ce soit.
- Volume. 40 × 25 × 30 = 30 000 cm³. Un mètre cube fait 1 000 000 cm³, donc c'est — exactement à la limite, et la réponse tient entièrement à ce que la règle dit « au-delà » ou « au moins ».
- Poids. 12 × 250 g = 3 000 g = 3 kg, plus 0.4 kg d'emballage, soit 3.4 kg.
- Test de bon sens. Trois kilos et demi, c'est à peu près un grand sac de pommes de terre, et un carton de 40 cm de côté, à peu près une caisse de livres. Les deux sont plausibles ; un résultat de 3 400 kg ne l'aurait pas été.
L'étape du volume est celle qui déraille. Diviser 30 000 par 100 au lieu de 1 000 000 donne , un carton de la taille d'une maison — et c'est le test de l'objet de référence qui l'attrape en une seconde.
Les quatre erreurs qui méritent un nom
- Convertir une aire avec le facteur de longueur. fait 10 000 cm². Élevez le facteur au carré pour les aires, au cube pour les volumes.
- Soustraire des heures en colonnes. Les minutes empruntent soixante, pas cent. Comptez en avant par étapes à la place.
- Lire 4.05 comme quatre et cinquante. La seconde décimale est la colonne des cents, et elle n'est pas optionnelle.
- Compter les traits d'une graduation. Un intervalle, c'est l'écart étiqueté divisé par le nombre d'espaces, toujours un de moins que les traits.
La suite du chemin
Les conversions métriques sont la valeur de position appliquée au monde, couverte depuis la base dans les nombres entiers et la valeur de position, et l'arithmétique de la monnaie est celle des décimaux — voyez décimaux, pourcentages et intérêts. La vitesse, la densité et toute autre grandeur écrite comme une unité par une autre appartiennent à ratios, taux et proportion.
À vous de jouer
Trois à essayer — touchez ce que vous trouvez.
2.5 heures en minutes
$10 − $6.35
3 km en mètres
Questions et réponses
- Comment convertir des centimètres en mètres ?
- Divisez par 100, parce qu'un mètre fait cent centimètres. Ainsi 350 cm font 3.5 m. Dans l'autre sens, on multiplie par 100. La vérification qui ne rate jamais : convertir vers une unité plus grande doit donner un nombre plus petit. Si 350 cm sont devenus 35 000 m, vous avez multiplié là où il fallait diviser.
- Pourquoi 1 mètre carré fait-il 10 000 centimètres carrés et non 100 ?
- Parce qu'un mètre carré est un carré de 100 cm de côté, et que 100 x 100 font 10 000. Les conversions d'aire utilisent le carré du facteur de longueur, et les conversions de volume son cube : 1 mètre cube fait 1 000 000 de centimètres cubes. Convertir une aire avec le simple facteur de longueur est l'erreur de mesure la plus courante de toutes.
- Comment fonctionne l'horloge de 24 heures ?
- Les heures vont de 00 à 23 sans matin ni après-midi, si bien que chaque moment du jour a exactement un nom. Les heures de l'après-midi sont l'heure de 12 plus douze : 3:45 de l'après-midi, c'est 15:45. Minuit est 00:00 et midi est 12:00. Comme la numérotation ne repart jamais de zéro, les horaires se trient correctement et « c'est celui du matin ? » cesse d'être une question.
- Comment calculer une durée entre deux heures ?
- Comptez jusqu'à l'heure pleine suivante, puis en heures pleines, puis les dernières minutes. De 14:35 à 17:10 : 25 minutes jusqu'à 15:00, deux heures jusqu'à 17:00, puis 10 minutes, soit 2 heures 35 minutes. Soustraire les heures comme des décimaux échoue, parce qu'une heure fait 60 minutes et non 100.
- Comment écrit-on la monnaie en décimal ?
- Les chiffres après le point sont des centièmes de l'unité principale, donc 4.05 signifie quatre unités et cinq cents, pas quatre et cinquante. La monnaie garde exactement deux décimales, et c'est pourquoi 3.5 s'écrit 3.50. Lire la seconde position comme la colonne des cents, plutôt que comme un nombre quelconque de cents, évite la plupart des erreurs d'argent.
- Comment lire une graduation entre les traits ?
- Établissez ce que vaut un intervalle avant de lire quoi que ce soit : prenez l'écart entre deux traits étiquetés et divisez par le nombre d'espaces entre eux. Si 0 à 100 est découpé en cinq espaces, chacun vaut 20. Compter les traits au lieu des espaces est la bévue classique, puisque cinq traits enferment quatre écarts.