Physique-Chimie • Seconde

Tableaux d'Unités
Conversions et préfixes

Concepts & Exercices
\(\text{facteur de conversion} = \frac{\text{unité cible}}{\text{unité source}}\)
Méthode fondamentale
Longueur
1 km = 1000 m
1 m = 100 cm
Masse
1 kg = 1000 g
1 g = 1000 mg
Temps
1 h = 3600 s
1 min = 60 s
Aire
1 m² = 10⁴ cm²
1 km² = 10⁶ m²
Volume
1 m³ = 10⁶ cm³
1 L = 1 dm³
Préfixes
k=10³, c=10⁻², m=10⁻³
μ=10⁻⁶, n=10⁻⁹
📋
Définition : Un tableau d'unités permet de visualiser les conversions entre différentes unités d'une même grandeur.
📏
Longueur : Unité SI = mètre (m), avec préfixes : km, dm, cm, mm.
⚖️
Masse : Unité SI = kilogramme (kg), avec préfixes : g, mg, μg.
⏱️
Temps : Unité SI = seconde (s), avec unités : min, h, jour.
💡
Conseil : Utiliser des tableaux pour organiser les conversions
🔍
Attention : Faire attention aux exposants dans les unités carrées ou cubiques
Astuce : Retenir les préfixes avec des phrases mnémotechniques
📋
Méthode : Remplir les cases du tableau avec les chiffres dans les bonnes colonnes
Exercice 1
Compléter le tableau d'unités pour convertir 2,5 km en m, dm, cm et mm
Exercice 2
Convertir 500 g en kg, dag, dg et mg à l'aide d'un tableau
Exercice 3
Compléter un tableau pour convertir 3 h en min, s et ms
Exercice 4
Convertir 150 cm² en m², dm², mm² avec un tableau
Exercice 5
Convertir 0,75 m³ en dm³, cm³ et mm³ en utilisant un tableau
Exercice 6
Compléter un tableau pour convertir 72 km/h en m/s
Exercice 7
Convertir 2,5 g/cm³ en kg/m³ avec un tableau
Exercice 8
Convertir 25°C en K avec un tableau des températures
Exercice 9
Convertir 3,6 × 10⁶ J en MJ, kJ et Wh avec un tableau
Exercice 10
Convertir 150 cm en m, km, mm et μm avec un tableau
Corrigé : Exercices 1 à 5
1 Tableau de conversion de longueur
Définition :

Tableau d'unités : Disposition organisée des unités de mesure d'une grandeur physique pour faciliter les conversions.

Méthode de conversion :
  1. Créer un tableau avec les colonnes des différentes unités
  2. Placer la virgule dans la colonne de l'unité de départ
  3. Déplacer la virgule dans la colonne de l'unité d'arrivée
Étape 1 : Créer le tableau pour les longueurs
km hm dam m dm cm mm
2 5 0 0 0 0 0
Étape 2 : Convertir 2,5 km en mètres

2,5 km = 2500 m

Étape 3 : Convertir 2,5 km en décimètres

2,5 km = 25000 dm

Étape 4 : Convertir 2,5 km en centimètres

2,5 km = 250000 cm

Étape 5 : Convertir 2,5 km en millimètres

2,5 km = 2500000 mm

Réponse finale :

2,5 km = 2500 m = 25000 dm = 250000 cm = 2500000 mm

Règles appliquées :

Chaque colonne représente une unité avec un facteur 10

km → m : multiplier par 1000

Position de la virgule détermine la valeur

2 Tableau de conversion de masse
Définition :

Unité de masse : Le kilogramme (kg) est l'unité fondamentale de masse dans le SI.

Étape 1 : Créer le tableau pour les masses
kg hg dag g dg cg mg
0 5 0 0 0 0 0
Étape 2 : Convertir 500 g en kg

500 g = 0,5 kg

Étape 3 : Convertir 500 g en dag

500 g = 50 dag

Étape 4 : Convertir 500 g en dg

500 g = 5000 dg

Étape 5 : Convertir 500 g en mg

500 g = 500000 mg

Réponse finale :

500 g = 0,5 kg = 50 dag = 5000 dg = 500000 mg

Règles appliquées :

kg est l'unité SI de masse

g → kg : diviser par 1000

dag = 10 g, dg = 0,1 g

3 Tableau de conversion de temps
Définition :

Unité de temps : La seconde (s) est l'unité fondamentale de temps dans le SI.

Étape 1 : Convertir 3 h en minutes

1 h = 60 min

3 h = 3 × 60 = 180 min

Étape 2 : Convertir 3 h en secondes

1 h = 60 min = 60 × 60 s = 3600 s

3 h = 3 × 3600 = 10800 s

Étape 3 : Convertir 3 h en millisecondes

1 s = 1000 ms

10800 s = 10800 × 1000 = 10 800 000 ms

Étape 4 : Tableau de conversion
h min s ms
3 180 10800 10800000
Réponse finale :

3 h = 180 min = 10800 s = 10 800 000 ms

Règles appliquées :

1 h = 60 min = 3600 s

ms = milliseconde = 10⁻³ s

Conversions successives pour des facteurs différents

4 Tableau de conversion d'aire
Définition :

Unité d'aire : Le mètre carré (m²) est l'unité d'aire dans le SI.

Étape 1 : Comprendre la conversion des unités d'aire

1 cm = 10⁻² m, donc 1 cm² = (10⁻²)² = 10⁻⁴ m²

Étape 2 : Convertir 150 cm² en m²

150 cm² = 150 × 10⁻⁴ = 0,015 m²

Étape 3 : Convertir 150 cm² en dm²

1 dm = 10 cm, donc 1 dm² = 100 cm²

150 cm² = 150 ÷ 100 = 1,5 dm²

Étape 4 : Convertir 150 cm² en mm²

1 cm = 10 mm, donc 1 cm² = 100 mm²

150 cm² = 150 × 100 = 15000 mm²

Étape 5 : Tableau de conversion
dm² cm² mm²
0,015 1,5 150 15000
Réponse finale :

150 cm² = 0,015 m² = 1,5 dm² = 15000 mm²

Règles appliquées :

Unités d'aire : Les facteurs sont élevés au carré

1 cm² = 10⁻⁴ m²

Attention aux exposants dans les conversions

5 Tableau de conversion de volume
Définition :

Unité de volume : Le mètre cube (m³) est l'unité de volume dans le SI.

Étape 1 : Comprendre la conversion des unités de volume

1 dm = 10⁻¹ m, donc 1 dm³ = (10⁻¹)³ = 10⁻³ m³

Étape 2 : Convertir 0,75 m³ en dm³

1 m³ = 1000 dm³ (car 1 m = 10 dm)

0,75 m³ = 0,75 × 1000 = 750 dm³

Étape 3 : Convertir 0,75 m³ en cm³

1 m = 100 cm, donc 1 m³ = (100)³ = 1 000 000 cm³

0,75 m³ = 0,75 × 1 000 000 = 750 000 cm³

Étape 4 : Convertir 0,75 m³ en mm³

1 m = 1000 mm, donc 1 m³ = (1000)³ = 1 000 000 000 mm³

0,75 m³ = 0,75 × 1 000 000 000 = 750 000 000 mm³

Étape 5 : Tableau de conversion
dm³ cm³ mm³
0,75 750 750000 750000000
Réponse finale :

0,75 m³ = 750 dm³ = 750 000 cm³ = 750 000 000 mm³

Règles appliquées :

Unités de volume : Les facteurs sont élevés au cube

1 dm³ = 1 L

1 m³ = 1000 L

Corrigé : Exercices 6 à 10
6 Conversion de vitesse avec tableau
Définition :

Unité de vitesse : Le mètre par seconde (m/s) est l'unité de vitesse dans le SI.

Étape 1 : Comprendre les unités

72 km/h signifie 72 km parcourus en 1 heure

Étape 2 : Convertir km en m

72 km = 72 × 1000 = 72 000 m

Étape 3 : Convertir h en s

1 h = 3600 s

Étape 4 : Calculer la vitesse en m/s

72 km/h = 72 000 m / 3600 s = 20 m/s

Étape 5 : Tableau de conversion
km/h m/s
72 20
Réponse finale :

72 km/h = 20 m/s

Règles appliquées :

1 km/h = 1000/3600 m/s = 1/3,6 m/s

Pour convertir km/h → m/s : diviser par 3,6

Pour convertir m/s → km/h : multiplier par 3,6

7 Conversion de masse volumique avec tableau
Définition :

Unité de masse volumique : Le kg/m³ est l'unité de masse volumique dans le SI.

Étape 1 : Comprendre la masse volumique

2,5 g/cm³ signifie 2,5 grammes par cm³

Étape 2 : Convertir g en kg

1 g = 10⁻³ kg

2,5 g = 2,5 × 10⁻³ kg

Étape 3 : Convertir cm³ en m³

1 cm = 10⁻² m, donc 1 cm³ = (10⁻²)³ = 10⁻⁶ m³

Étape 4 : Calculer la conversion

2,5 g/cm³ = (2,5 × 10⁻³ kg) / (10⁻⁶ m³) = 2,5 × 10⁻³ / 10⁻⁶ = 2,5 × 10³ kg/m³

Étape 5 : Tableau de conversion
g/cm³ kg/m³
2,5 2500
Réponse finale :

2,5 g/cm³ = 2500 kg/m³

Règles appliquées :

Masse volumique : ρ = m/V, unité SI : kg/m³

Conversion : 1 g/cm³ = 1000 kg/m³

Principe : Convertir séparément numérateur et dénominateur

8 Conversion de température avec tableau
Définition :

Unité de température : Le kelvin (K) est l'unité de température dans le SI.

Étape 1 : Formule de conversion

T(K) = T(°C) + 273,15

Étape 2 : Application numérique

T(K) = 25 + 273,15 = 298,15 K

Étape 3 : Tableau de conversion
°C K
25 298,15
Étape 4 : Autres conversions

T(°C) = T(K) - 273,15

T(°F) = T(°C) × 9/5 + 32

Étape 5 : Points de référence

Eau gelée : 0°C = 273,15 K, Eau bouillante : 100°C = 373,15 K

Réponse finale :

25°C = 298,15 K

Règles appliquées :

Kelvin : Unité SI de température absolue

Zéro absolu : 0 K = -273,15°C

Formule : T(K) = T(°C) + 273,15

9 Conversion d'énergie avec tableau
Définition :

Unité d'énergie : Le joule (J) est l'unité d'énergie dans le SI.

Étape 1 : Convertir 3,6 × 10⁶ J en mégajoules

méga = 10⁶, donc 1 MJ = 10⁶ J

3,6 × 10⁶ J = 3,6 MJ

Étape 2 : Convertir en kilojoules

kilo = 10³, donc 1 kJ = 10³ J

3,6 × 10⁶ J = 3,6 × 10³ kJ = 3600 kJ

Étape 3 : Convertir en wattheures

1 Wh = 3600 J

3,6 × 10⁶ J = (3,6 × 10⁶) / 3600 = 1000 Wh = 1 kWh

Étape 4 : Tableau de conversion
J MJ kJ Wh
3600000 3,6 3600 1000
Étape 5 : Applications pratiques

Facture électrique : mesurée en kWh

Énergie thermique : souvent exprimée en MJ

Réponse finale :

3,6 × 10⁶ J = 3,6 MJ = 3600 kJ = 1000 Wh

Règles appliquées :

Préfixe méga (M) = 10⁶

1 kWh = 3,6 × 10⁶ J

Énergie électrique souvent exprimée en kWh

10 Conversion multiple de longueur avec tableau
Définition :

Conversions multiples : Convertir une même mesure dans plusieurs unités différentes.

Étape 1 : Créer le tableau pour les longueurs
km hm dam m dm cm mm μm
0 0 0 1 5 0 0 0
Étape 2 : Convertir 150 cm en mètres

150 cm = 1,5 m

Étape 3 : Convertir 150 cm en kilomètres

150 cm = 1,5 m = 0,0015 km

Étape 4 : Convertir 150 cm en millimètres

150 cm = 1500 mm

Étape 5 : Convertir 150 cm en micromètres

1 cm = 10 mm = 10 000 μm

150 cm = 150 × 10 000 = 1 500 000 μm

Réponse finale :

150 cm = 1,5 m = 0,0015 km = 1500 mm = 1 500 000 μm

Règles appliquées :

μm = micromètre = 10⁻⁶ m

Chaque colonne représente un facteur 10

Position de la virgule détermine la conversion

Tableaux d’unités Mesures et unités