Tonne
Unité hors SI, admise avec lui · grandeur : masse
01 · Définition
La tonne est plus ancienne que le système métrique : en France le mot tonne désignait un grand tonneau, et la mesure venait de la charge qu’emportait une charrette. En 1795 le nombre fut fixé à mille kilogrammes, et du tonneau il ne resta que le nom.
Une tonne, c’est exactement mille kilogrammes. Formellement il s’agit simplement d’un mégagramme, et selon le SI il faudrait écrire Mg, mais en deux cents ans personne n’a commencé : la tonne a pris racine si fermement qu’on l’a laissée comme unité admise avec un symbole propre. La mesure est liée à l’eau : un mètre cube à quatre degrés pèse exactement une tonne, et toute la logistique repose là-dessus — capacité de charge, déplacement, volumes d’extraction. Une difficulté à part se trouve dans le monde anglophone, où deux autres tonnes vivent sous presque le même nom.
Dans un contrat avec un fournisseur américain, «ton» sans précision désigne la tonne courte — 907 kg, neuf pour cent de moins que la métrique. La long ton britannique est au contraire plus lourde d’un et demi pour cent. La tonne métrique s’écrit t ou MT pour éviter la confusion.
02 · Conversion
Entrez une masse — la fiche fera la conversion
La tonne admet les préfixes : la kilotonne et la mégatonne servent aux explosions et aux émissions, la gigatonne au bilan mondial du carbone. Or une «mégatonne» signifie formellement 10⁹ kg, soit un gigagramme : le préfixe se rattache à la tonne, non au gramme.
La tonne mesure la masse, non la force. Une charge d’une tonne appuie sur son support avec une force de 9,81 kN ; la «tonne-force» employée en technique est exactement ce nombre, mais elle relève d’une autre grandeur et n’a pas sa place dans le SI.
| Unité | Nom | Valeur | Où on le rencontre |
|---|---|---|---|
| t | tonne, 1000 kilogrammes | 1 | l’écriture principale |
| kg | kilogramme | 1000 | l’unité de base du SI |
| q | quintal, 100 kg | 10 | agriculture |
| kt | kilotonne, 10⁶ kg | 0,001 | explosions, émissions |
| Mt | mégatonne, 10⁹ kg | 1·10⁻⁶ | extraction, équivalent nucléaire |
| Gt | gigatonne, 10¹² kg | 1·10⁻⁹ | bilan du carbone |
| short | short ton américaine, 907,18474 kg | 1,1 | États-Unis, 2000 livres |
| long | long ton, 1016,047 kg | 0,9842 | Grande-Bretagne, 2240 livres |
| lb | livre | 2205 | pays anglophones |
| pud | poud, 16,38 kg | 61,05 | Russie jusqu’en 1918 |
| Mg | mégagramme — la même tonne | 1 | écriture selon la logique du SI |
| t | tonne | 1 | l’écriture actuelle |
La short ton américaine vaut 907,18474 kilogrammes, la long ton britannique 1016,0469088. Dans un contrat sans précision, «ton» désigne la courte : elle est de neuf pour cent plus légère que la métrique, et sur un lot de mille tonnes l’écart atteint quatre-vingt-treize tonnes.
03 · Ordres de grandeur
de la motocyclette à l’atmosphère de la TerreUne voiture — 1,5 t
04 · Instruments de mesure
Avec quoi l’on pèse les tonnes
Une plate-forme sur jauges de contrainte : jusqu’à quatre-vingts tonnes à vingt kilogrammes près. Quatre capteurs sous les angles, la somme des lectures donne la masse du camion avec sa charge.
Un dynamomètre dans l’élingue : il montre la force de traction et divise par neuf virgule quatre-vingt-un pour donner des tonnes. Le grutier voit une masse, l’appareil mesure une force.
La cargaison se compte à la profondeur d’immersion : une coque enfoncée d’un centimètre déplace un volume d’eau connu. Les marques de tirant d’eau sur le bordé sont une échelle en tonnes, tracée une fois au chantier.
On intègre la charge sur la bande selon la vitesse de défilement : des tonnes à l’heure sur le chemin du concasseur. La précision est d’un pour cent, mais le comptage ne s’arrête jamais.
05 · Règles d’écriture
t minuscule — le T majuscule est le tesla
Le symbole s’écrit avec un t minuscule, et les préfixes y sont admis : kt, Mt, Gt. Dans les documents anglais on écrit t ou MT pour la tonne métrique, short ton pour l’américaine. En russe «т» est correct, «тн» ne l’est pas. La tonne-force tf relève de la force et ne s’emploie pas dans le SI.
Dans le transport maritime on rencontre la tonne de fret — non une masse mais un volume de 1,133 mètre cube. Le fret se compte au plus grand des deux, masse ou volume : la marchandise légère et encombrante se paie à la place.
06 · Unités voisines
La tonne est une écriture multiple du kilogramme, aussi toute la famille de la masse se tient auprès d’elle. Par la masse volumique elle tient au mètre cube, par l’accélération de la pesanteur au kilonewton. La tonne d’équivalent TNT ne mesure déjà plus la masse mais l’énergie : 4,184 gigajoules.
L’atmosphère de la Terre pèse 5,15·10¹⁵ tonnes, toute la biomasse de la planète environ 5,5·10¹¹ tonnes, les émissions annuelles de CO₂ 37 gigatonnes.
07 · Section historique
Les tonnes qui ne font pas mille kilogrammes
Deux mille livres. Dans les contrats américains «ton» sans précision désigne justement celle-ci, et sur de gros lots l’écart avec la tonne métrique se chiffre en dizaines de tonnes.
2240 livres — vingt hundredweight de 112 chacun. Elle tient dans la construction navale : le déplacement des vieux navires y est indiqué.
Quarante livres, environ seize kilogrammes. Les récoltes et les cargaisons se comptaient en pouds, et le mot vit encore dans les dictons : avoir mangé un poud de sel avec quelqu’un.
Non une masse mais un volume : cent pieds cubes des espaces intérieurs d’un navire. Les droits de port s’y calculent, aussi le tonneau de jauge se rencontre sur tous les papiers de bord.
La seule unité qu’on ait gardée uniquement parce qu’on n’a pas pu en déshabituer les gens
Selon la logique du SI la tonne est inutile : mille kilogrammes font un mégagramme, et le symbole Mg existe. Mais en deux cents ans aucun port, aucun chemin de fer et aucune aciérie ne sont passés aux mégagrammes, et le Comité international des poids et mesures a cédé : la tonne figure sur la liste des unités admises avec le SI, telle qu’elle fut fixée en France en 1795.
Catalogue · unités de mesure
Une fiche pour chaque grandeur
Sept unités de base du SI, vingt-deux dérivées portant un nom propre, et à côté d’elles les unités hors système. Chacune a sa fiche : définition, dimension, conversion, appareils, règles d’écriture. En 23 langues.