Fiches

Aborder un exercice scientifique du brevet : repérer les données, choisir la formule, écrire les unités et justifier

Face à un exercice de physique-chimie du DNB, relever les données utiles avec leurs unités, choisir la relation adaptée, mener le calcul puis rédiger une réponse justifiée avec unité.

3ePhysique-Chimie

Retour à la présentation

Lire les points essentiels

Consulter les définitions clés

Étudier un exemple guidé

Ce que dit la fiche

Les points essentiels

Un exercice scientifique du DNB se lit en trois temps : lire tout l'énoncé, repérer la question posée, puis chercher dans le texte, les tableaux, les schémas et les graphiques les informations qui permettent d'y répondre.
Les données sont des valeurs numériques accompagnées de leur unité (une masse en g ou kg, une durée en s ou h, une tension en V, une intensité en A). On les recopie en nommant la grandeur, par exemple m = 250 g, plutôt que de laisser un nombre isolé.
Toutes les données ne servent pas toujours : certains énoncés contiennent des informations inutiles, et d'autres obligent à chercher une donnée dans un document différent de celui de la question.
Une formule relie des grandeurs : on la choisit en regardant quelle grandeur est demandée et quelles grandeurs sont connues. La relation est en général rappelée dans l'énoncé ou à connaître, par exemple U = R × I, v = d / t, P = U × I, E = P × t.
Avant tout calcul, on vérifie que les unités sont cohérentes avec la formule (par exemple v = d / t avec d en m et t en s donne v en m/s) et on convertit si besoin : 1 h = 3 600 s, 1 km = 1 000 m, 1 kg = 1 000 g.
Un calcul se présente en quatre lignes : la formule littérale, le remplacement des lettres par les valeurs avec leurs unités, le résultat numérique, puis la phrase de réponse. Le résultat sans unité est considéré comme incomplet.
Justifier, c'est expliquer pourquoi on affirme quelque chose : citer la donnée ou la loi utilisée, puis relier le résultat à la question (par exemple comparer deux valeurs avec le même unité et conclure explicitement).
En fin d'exercice, on contrôle la vraisemblance du résultat : un ordre de grandeur, un signe, une unité cohérente avec la grandeur demandée.

Les mots à connaître

Donnée: Information fournie par l'énoncé, un tableau ou un schéma, exprimée avec sa grandeur, sa valeur et son unité, qui sert à répondre à la question posée.
Formule (relation entre grandeurs): Égalité qui relie plusieurs grandeurs physiques, par exemple U = R × I pour la loi d'Ohm. Elle permet de calculer une grandeur inconnue à partir de celles qui sont connues.
Unité: Référence qui permet d'exprimer une grandeur : le volt (V) pour la tension, l'ampère (A) pour l'intensité, l'ohm (Ω) pour la résistance, le mètre par seconde (m/s) pour la vitesse. Elle fait partie du résultat.
Justification: Explication qui appuie une réponse sur un calcul, une loi ou une donnée précise de l'énoncé, afin que le raisonnement puisse être suivi et vérifié par le correcteur.

La méthode, étape par étape

Lire l'énoncé en entier et souligner la question : quelle grandeur doit-on trouver, et dans quelle unité ?
Relever les données utiles avec leur nom, leur valeur et leur unité, puis repérer celles qui sont inutiles ou à chercher dans un document.
Choisir la formule qui relie la grandeur cherchée aux données, la réécrire si nécessaire pour isoler l'inconnue, et convertir les unités pour qu'elles soient cohérentes.
Calculer en écrivant la formule, le remplacement avec les unités, puis le résultat accompagné de son unité.
Rédiger une phrase de réponse qui justifie la conclusion en citant la formule ou la donnée utilisée, puis vérifier que le résultat est vraisemblable.

Des exemples résolus

Un cycliste parcourt 18 km en 45 minutes. Calculer sa vitesse moyenne en km/h, puis en m/s.

Correction

Donnees : d = 18 km ; t = 45 min. Formule : v = d / t. Les unités doivent être cohérentes : 45 min = 45 / 60 h = 0,75 h. Calcul : v = 18 km / 0,75 h = 24 km/h. Pour convertir en m/s, on divise par 3,6 : 24 / 3,6 ≈ 6,7 m/s. Verification : 18 000 m en 2 700 s donne bien 18 000 / 2 700 ≈ 6,7 m/s. Réponse : la vitesse moyenne du cycliste est de 24 km/h, soit environ 6,7 m/s.

Une lampe de poche fonctionne sous une tension U = 4,5 V et elle est traversée par un courant d'intensité I = 0,30 A. La batterie fournit 6,0 Wh d'énergie. Calculer la puissance de la lampe, puis dire si elle peut fonctionner 5 heures.

Correction

Donnees : U = 4,5 V ; I = 0,30 A ; énergie disponible E = 6,0 Wh. Formule de la puissance : P = U × I. Calcul : P = 4,5 V × 0,30 A = 1,35 W. La durée de fonctionnement est donnée par t = E / P car E = P × t, avec E en Wh et P en W : t = 6,0 Wh / 1,35 W ≈ 4,4 h. Justification : 4,4 h est inférieur à 5 h. Réponse : la lampe a une puissance de 1,35 W, mais la batterie ne suffit pas pour 5 heures de fonctionnement, elle dure environ 4,4 heures.

Les pièges à éviter

Oublier de convertir les unités avant de calculer : diviser 18 km par 45 min donne un nombre faux, car les unités ne sont pas cohérentes. Il faut d'abord exprimer la durée en heures (0,75 h) ou la distance en mètres et la durée en secondes.
Donner un résultat sans unité ou sans phrase de réponse : écrire seulement « 1,35 » ne dit pas s'il s'agit de watts, de volts ou d'ampères. De même, écrire un calcul sans conclure ne répond pas à la question posée : il faut une phrase qui justifie.

Teste-toi

Un conducteur ohmique de résistance R = 220 Ω est soumis à une tension U = 12 V. Calculer l'intensité du courant qui le traverse, avec la formule choisie et l'unité.
Voir la réponse
I ≈ 0,055 A, soit environ 55 mA.
On cherche une intensité à partir de U et R : la loi d'Ohm U = R × I donne I = U / R. Avec U = 12 V et R = 220 Ω, I = 12 / 220 ≈ 0,0545 A, soit 0,055 A en arrondissant. L'unité est l'ampère, cohérente avec le volt et l'ohm. Le résultat est vraisemblable pour un petit circuit.
Un train roule à 90 km/h pendant 20 minutes. Quelle distance parcourt-il ? Pense à convertir la durée avant de calculer.
Voir la réponse
d = 30 km.
La formule est d = v × t. La durée doit être exprimée dans la même unité de temps que la vitesse : 20 min = 20 / 60 h = 1/3 h. Alors d = 90 km/h × (1/3) h = 30 km. Les unités se simplifient (km/h × h = km), ce qui confirme la cohérence du calcul.
Un énoncé donne la masse d'un objet (200 g), sa température et son volume (80 cm³). On demande sa masse volumique en g/cm³. Quelles données utilises-tu, laquelle est inutile, et quel est le résultat ?
Voir la réponse
Données utiles : m = 200 g et V = 80 cm³ ; la température est inutile. ρ = m / V = 200 / 80 = 2,5 g/cm³.
La masse volumique relie la masse et le volume par ρ = m / V. Les unités g et cm³ donnent directement des g/cm³, sans conversion. La température ne figure pas dans cette formule : c'est une donnée parasite. Il faut le reconnaître et le justifier plutôt que de l'utiliser.

Cette fiche fait partie de notre collection Physique-ChimieRetrouve nos autres fiches de 3e pour réviser efficacement !

Voir toutes les fiches

Chargement…

Les points essentiels

Un exercice scientifique du DNB se lit en trois temps : lire tout l'énoncé, repérer la question posée, puis chercher dans le texte, les tableaux, les schémas et les graphiques les informations qui permettent d'y répondre.

Les données sont des valeurs numériques accompagnées de leur unité (une masse en g ou kg, une durée en s ou h, une tension en V, une intensité en A). On les recopie en nommant la grandeur, par exemple m = 250 g, plutôt que de laisser un nombre isolé.

Toutes les données ne servent pas toujours : certains énoncés contiennent des informations inutiles, et d'autres obligent à chercher une donnée dans un document différent de celui de la question.

Une formule relie des grandeurs : on la choisit en regardant quelle grandeur est demandée et quelles grandeurs sont connues. La relation est en général rappelée dans l'énoncé ou à connaître, par exemple U = R × I, v = d / t, P = U × I, E = P × t.

Avant tout calcul, on vérifie que les unités sont cohérentes avec la formule (par exemple v = d / t avec d en m et t en s donne v en m/s) et on convertit si besoin : 1 h = 3 600 s, 1 km = 1 000 m, 1 kg = 1 000 g.

Un calcul se présente en quatre lignes : la formule littérale, le remplacement des lettres par les valeurs avec leurs unités, le résultat numérique, puis la phrase de réponse. Le résultat sans unité est considéré comme incomplet.

Justifier, c'est expliquer pourquoi on affirme quelque chose : citer la donnée ou la loi utilisée, puis relier le résultat à la question (par exemple comparer deux valeurs avec le même unité et conclure explicitement).

En fin d'exercice, on contrôle la vraisemblance du résultat : un ordre de grandeur, un signe, une unité cohérente avec la grandeur demandée.

Les mots à connaître

Donnée

Information fournie par l'énoncé, un tableau ou un schéma, exprimée avec sa grandeur, sa valeur et son unité, qui sert à répondre à la question posée.

Formule (relation entre grandeurs)

Égalité qui relie plusieurs grandeurs physiques, par exemple U = R × I pour la loi d'Ohm. Elle permet de calculer une grandeur inconnue à partir de celles qui sont connues.

Unité

Référence qui permet d'exprimer une grandeur : le volt (V) pour la tension, l'ampère (A) pour l'intensité, l'ohm (Ω) pour la résistance, le mètre par seconde (m/s) pour la vitesse. Elle fait partie du résultat.

Justification

Explication qui appuie une réponse sur un calcul, une loi ou une donnée précise de l'énoncé, afin que le raisonnement puisse être suivi et vérifié par le correcteur.

La méthode, étape par étape

Lire l'énoncé en entier et souligner la question : quelle grandeur doit-on trouver, et dans quelle unité ?

Relever les données utiles avec leur nom, leur valeur et leur unité, puis repérer celles qui sont inutiles ou à chercher dans un document.

Choisir la formule qui relie la grandeur cherchée aux données, la réécrire si nécessaire pour isoler l'inconnue, et convertir les unités pour qu'elles soient cohérentes.

Calculer en écrivant la formule, le remplacement avec les unités, puis le résultat accompagné de son unité.

Rédiger une phrase de réponse qui justifie la conclusion en citant la formule ou la donnée utilisée, puis vérifier que le résultat est vraisemblable.

Des exemples résolus

Un cycliste parcourt 18 km en 45 minutes. Calculer sa vitesse moyenne en km/h, puis en m/s.

Correction

Les pièges à éviter

Oublier de convertir les unités avant de calculer : diviser 18 km par 45 min donne un nombre faux, car les unités ne sont pas cohérentes. Il faut d'abord exprimer la durée en heures (0,75 h) ou la distance en mètres et la durée en secondes.

Donner un résultat sans unité ou sans phrase de réponse : écrire seulement « 1,35 » ne dit pas s'il s'agit de watts, de volts ou d'ampères. De même, écrire un calcul sans conclure ne répond pas à la question posée : il faut une phrase qui justifie.

Teste-toi

Un conducteur ohmique de résistance R = 220 Ω est soumis à une tension U = 12 V. Calculer l'intensité du courant qui le traverse, avec la formule choisie et l'unité.

Voir la réponse

I ≈ 0,055 A, soit environ 55 mA.

On cherche une intensité à partir de U et R : la loi d'Ohm U = R × I donne I = U / R. Avec U = 12 V et R = 220 Ω, I = 12 / 220 ≈ 0,0545 A, soit 0,055 A en arrondissant. L'unité est l'ampère, cohérente avec le volt et l'ohm. Le résultat est vraisemblable pour un petit circuit.

Un train roule à 90 km/h pendant 20 minutes. Quelle distance parcourt-il ? Pense à convertir la durée avant de calculer.

Voir la réponse

d = 30 km.

La formule est d = v × t. La durée doit être exprimée dans la même unité de temps que la vitesse : 20 min = 20 / 60 h = 1/3 h. Alors d = 90 km/h × (1/3) h = 30 km. Les unités se simplifient (km/h × h = km), ce qui confirme la cohérence du calcul.

Un énoncé donne la masse d'un objet (200 g), sa température et son volume (80 cm³). On demande sa masse volumique en g/cm³. Quelles données utilises-tu, laquelle est inutile, et quel est le résultat ?

Voir la réponse

Données utiles : m = 200 g et V = 80 cm³ ; la température est inutile. ρ = m / V = 200 / 80 = 2,5 g/cm³.

La masse volumique relie la masse et le volume par ρ = m / V. Les unités g et cm³ donnent directement des g/cm³, sans conversion. La température ne figure pas dans cette formule : c'est une donnée parasite. Il faut le reconnaître et le justifier plutôt que de l'utiliser.