Il devient alors possible de :

1. communiquer sur la grandeur des objets grâce aux nombres rapportés à une unité
2. Mesurer une grandeur d’un objet donné
3. Comparer ou ordonner des objets selon les mesures de leur grandeur
4. Construire un objet dont la mesure d’une grandeur est donnée
5. Construire un objet de même mesure qu’un autre objet
6. Estimer la mesure d’une grandeur d’un objet
7. Convertir la mesure d’une grandeur d’un objet d’une unité à une autre.
8. Déterminer par calcul la mesure d’une grandeur

Puisque les grandeurs considérées (longueurs, aires, volumes, durées, masses) peuvent s’additionner, se soustraire, être multipliées ou divisées par un nombre, les écritures suivantes sont correctes et leur utilisation est recommandée :

3 cm + 15 mm = 30 mm + 15 mm = 45 mm = 4,5 cm

Plusieurs unités de grandeur peuvent donc coexister dans un calcul, qui n’est pas alors un calcul portant sur des nombres, mais un calcul portant sur des grandeurs.

La mesure de la grandeur peut s’obtenir à l’aide d’un mesurage, par report de l’étalon mais aussi par l’utilisation d’un instrument.

Ces deux actions correspondent à une prise d’informations directe sur l’objet.

Dans d’autres cas, la mesure est le résultat d’un calcul.

L’utilisation adaptée des instruments de mesure nécessite des compétences, souvent la mesure est obtenue par lecture d’une graduation (instruments de mesure de longueur, cadran d’une balance graduée, graduations d’un verre mesureur..). Il est donc particulièrement important de comprendre le fonctionnement des instruments de mesure.

Les physiciens utilisent une grande variété d’instruments de mesure qui vont d’instruments aussi simples que la règle graduée ou le chronomètre au microscope électronique ou à l’accélérateur de particules.

Voici quelques exemples d’instruments de mesure de longueurs : la règle, le pied à coulisse, l’altimètre, les jauges.

Lorsqu'une manipulation donne lieu à des mesures, l'expérimentateur doit obtenir, en complément de la valeur, une information concernant la qualité de la mesure. On retient généralement deux critères pour caractériser la qualité d'une mesure :

- La reproductibilité, si la réalisation de plusieurs mesures d'une même grandeur donne des valeurs proches les unes des autres, on dit alors que les résultats sont reproductibles.

- L'exactitude quant à elle permet de juger si les résultats sont en adéquation avec la valeur attendue.

On notera que si les résultats obtenus pour une même manipulation ne sont pas reproductibles, ils ne peuvent pas être exacts. De même, des résultats reproductibles ne sont pas obligatoirement exacts et peuvent comporter des erreurs.