Fiche de révision : Grandeurs physiques et conversions

📋 Plan du Cours

1. Grandeurs physiques et système international
2. Notation et unités physiques
3. Écriture scientifique et précision
4. Préfixes et conversions d’unités

📖 1. Grandeurs physiques et système international

🔑 Notions clés & Définitions

• Grandeur physique : Propriété que l’on peut mesurer ou calculer et dont les valeurs s’expriment généralement par un nombre accompagné d’une unité de mesure.

📝 Points essentiels

📌 Le système international, abrégé SI, est le système d’unités le plus couramment utilisé en sciences physiques, sauf indication contraire.

📐 Formule — Une grandeur physique s’écrit comme le produit d’un nombre, d’un préfixe éventuel et d’une unité : $\text{grandeur physique} = \text{nombre} \times \text{préfixe} \times \text{unité}$.

📖 2. Notation et unités physiques

★ À maîtriser

• Les premières unités et leurs symboles sont:
  • mètre : m
  • kilogramme : kg
  • seconde : s
  • ampère : A
  • kelvin : K
  • mètre carré : m²
  • mètre cube : m³

📌 Les symboles des unités sont fixés par une norme internationale et ne peuvent pas être modifiés librement.

Compléments

• Les grandeurs et leurs notations principales sont:

  • longueur : l, x, r
  • masse : m
  • temps ou durée : t, Δt
  • intensité du courant électrique : I
  • température : T
  • surface : S
  • volume : V

• Les autres grandeurs et unités du tableau sont:

  • vitesse : m·s⁻¹ ou m/s
  • pression : pascal, Pa
  • énergie : joule, J
  • puissance : watt, W
  • tension électrique : volt, V
  • résistance électrique : ohm, Ω
  • force : newton, N

💡 Astuce mémo

Majuscule et minuscule peuvent désigner des symboles différents.

📖 3. Écriture scientifique et précision

🔑 Notions clés & Définitions

• Écriture scientifique : Représentation d’un nombre sous la forme $a \times 10^n$, avec une mantisse décimale vérifiant $1 \leq a < 10$ et un entier relatif n.

★ À maîtriser

• En écriture scientifique, 1230 s’écrit $1{,}23 \times 10^3$ et 0,0456 s’écrit $4{,}56 \times 10^{-2}$.

📌 Pour exprimer la précision d’une donnée ou d’un résultat, les zéros à droite du dernier chiffre différent de zéro sont conservés.

Compléments

• Avec les zéros significatifs conservés, 1230 s’écrit $1{,}230 \times 10^3$ et 0,04560 s’écrit $4{,}560 \times 10^{-2}$.

• Les écritures scientifiques des exemples sont I = 2,50 × 10⁻² mA, v = 2,0 × 10¹ m·s⁻¹, m = 2,30 × 10⁻² kg, V₁ = 1,000 × 10² mL et v (avion) = 7,20 × 10² km·h⁻¹.

💡 Astuce mémo

Mantisse entre 1 et 10, puis puissance de dix.

📖 4. Préfixes et conversions d’unités

🔑 Notions clés & Définitions

• Préfixe d’unité : Associé à un symbole et à un facteur multiplicateur qui permet d’exprimer un multiple ou un sous-multiple de l’unité.

★ À maîtriser

• Les multiples comprennent:

  • déca : da = 10¹
  • hecto : h = 10²
  • kilo : k = 10³
  • méga : M = 10⁶
  • giga : G = 10⁹
  • téra : T = 10¹²
  • peta : P = 10¹⁵
  • exa : E = 10¹⁸
  • zetta : Z = 10²¹
  • yotta : Y = 10²⁴

• Les sous-multiples comprennent:

  • déci : d = 10⁻¹
  • centi : c = 10⁻²
  • milli : m = 10⁻³
  • micro : µ = 10⁻⁶
  • nano : n = 10⁻⁹
  • pico : p = 10⁻¹²
  • femto : f = 10⁻¹⁵
  • atto : a = 10⁻¹⁸
  • zepto : z = 10⁻²¹
  • yocto : y = 10⁻²⁴

📌 Pour une unité élevée à une puissance, l’exposant s’applique aussi au facteur multiplicateur du préfixe.

Compléments

• Le préfixe unité correspond au facteur 10⁰ = 1 et porte le symbole u.

💡 Astuce mémo

Du yotta au yocto, les facteurs diminuent de 10⁴⁸.

📊 Tableaux de synthèse

Grandeurs et unités du SI