Physique · 01 / 12

Unités : les nombres ont une dimension

Collège · Exemple résolu et 4 exercices corrigés, à ton rythme.

Le principe, simplement

Une grandeur associe un nombre et une unité. Les conversions doivent précéder le remplacement dans une formule. La dimension permet de repérer une erreur : une vitesse est une longueur divisée par un temps. Les puissances d’unités se convertissent aussi : 1 cm² = 10⁻⁴ m², pas 10⁻² m².

v=100/5
L’IMAGE À RETENIRUnités : les nombres ont une dimension
  1. 01Grandeur
  2. 02Unité cohérente
  3. 03Conversion
  4. 04Contrôle de dimension

EXEMPLE RÉSOLU

Du cours au raisonnement

100 m parcourus en 5 s donnent 20 m/s. Pour passer en km/h, multiplie par 3,6 : 72 km/h.

Résoudre un problème dans cette matière

  1. Dessiner le système

    Délimite l’objet étudié, le référentiel et l’axe positif. Sur un bilan de forces, dessine les interactions extérieures ; une flèche est une force appliquée au système.

  2. Trier les grandeurs

    Sépare données et inconnues, puis convertis les unités avant substitution. Écris 36 km/h = 10 m/s ; ne remplace pas 36 directement dans une formule en unités SI.

  3. Écrire le modèle

    Choisis une loi qui correspond aux hypothèses : accélération constante, lentille mince, résistance ohmique… Isole symboliquement l’inconnue avant d’arrondir.

  4. Interpréter

    Vérifie les dimensions et le signe. Une vitesse négative indique un sens sur l’axe choisi. Discute l’ordre de grandeur et ce que le modèle ignore.

À TOI DE JOUER

01 · Une tentative avant la correction

Convertis 72 km/h en m/s.

Un indice

Un kilomètre vaut 1000 m ; une heure vaut 3600 s.

Voir et comprendre la correction

72 × 1000/3600 = 20 m/s. Le nombre diminue car une seconde est une période beaucoup plus courte.

Compare la méthode, les conditions et le résultat ; indique précisément ce que tu dois reprendre.

PROGRESSER PAR LA PRATIQUE

Trois défis supplémentaires, avec correction

Commence par le premier défi. Écris ta démarche avant d’ouvrir un indice ; utilise la correction pour retrouver la première étape qui bloque.

Faire le bilan après les exercices
02 · Repérer et comprendreLien vers cet exercice

Convertis 72 km/h en m/s.

Un indice pour démarrer

Convertis séparément les kilomètres et les heures.

Correction étape par étape
  1. 72 km = 72 000 m ; 1 h = 3 600 s.
  2. 72 000/3 600 = 20.
  3. La vitesse vaut 20 m/s.

Quelle étape avais-tu oubliée ? Refais cet exercice sans aide, puis explique pourquoi la méthode fonctionne.

03 · Appliquer la méthodeLien vers cet exercice

Convertis 250 cm² en m².

Un indice pour démarrer

Un facteur de longueur se met au carré pour une aire.

Correction étape par étape
  1. 1 cm = 0,01 m, donc 1 cm² = 0,0001 m².
  2. 250 × 0,0001 = 0,025.
  3. L’aire est 0,025 m², pas 2,5 m².

Quelle étape avais-tu oubliée ? Refais cet exercice sans aide, puis explique pourquoi la méthode fonctionne.

04 · Aller plus loinLien vers cet exercice

La formule d = v + t peut-elle représenter une distance ?

Un indice pour démarrer

On ne peut additionner que des grandeurs de même dimension.

Correction étape par étape
  1. v a dimension longueur/temps ; t a dimension temps.
  2. Leur somme n’a pas la dimension d’une longueur.
  3. Pour une vitesse constante, d = v × t est cohérente dimensionnellement.

Quelle étape avais-tu oubliée ? Refais cet exercice sans aide, puis explique pourquoi la méthode fonctionne.

L’erreur à éviter

Mélanger minutes et secondes ou convertir une surface comme une longueur.

Sans tes notes, peux-tu…

  • Expliquer le principe avec tes mots ?
  • Reconstruire le schéma et ses liens ?
  • Résoudre l’exercice et justifier la méthode ?

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