Nous avons réuni ci-dessous les principales formules du brevet de Physique.
I. MASSE-POIDS :
I.1. La masse volumique :
La masse volumique, appelée aussi densité volumique de masse, est une grandeur physique qui caractérise la masse de cette substance par unité de volume.
où r (la masse volumique) est en kg/m3 ou kg.m-3; m (la masse) est en kg ou en g ; V (le volume) est en m3 ou cm3
Par extension :
Exemple : 1 cône a une masse (m) de 250 g et un volume (V) de 20 cm3. Sa masse volumique est de m/ V = 250/ 20 = 12,5 g.cm3
I.2. La valeur du poids :
Le poids d’un corps (de masse m) est la force de pesanteur exercée sur lui.
où P (le poids) est en N (Newton); M (la masse) est en kg ou g ; G (l’intensité ou la force de pesanteur) est en N/kg ou N.kg-1
Par extension :
Exemple : Un homme a une masse de 70 kg. L’intensité de la pesanteur sur Terre est 10 N.kg-1 . La valeur du poids de l’homme est de 70 fois 10 soit 700 N
II. VITESSE- ÉNERGIE CINÉTIQUE
II.1. La vitesse d’un objet :
La vitesse est une grandeur qui mesure le rapport d’une évolution au temps.
où v (la vitesse) est en m/s ou m.s-1 ou km/h ou km.h-1 ; d (la distance parcouru) en m ou km et t (la durée du parcours) est en s ou h. Pour convertir des km/h en m/s, diviser par 3,6 ou 1m/s = 3,6 km/h
Par extension :
Exemple : un marathonien parcourt les 30 premiers kilomètres en 1 h. Sa vitesse est de 30 km / h ou 30 km. h-1
II.2. L’énergie cinétique d’un objet :
L’énergie cinétique d »un objet en mouvement de translation est l’énergie que possède un corps du fait de son mouvement par rapport à un référentiel donné. Sa valeur dépend donc du choix de ce référentiel.
où Ec est en Joule; m en kg ou g; v en m/ s ou km/h
Exemple : Un car de 5000 kg roule à 8 m. s-1 . La valeur de l’énergie cinétique de ce car est de 1/2 fois 5 000 fois 82 = 160 000 J
III. ÉLECTRICITÉ :
III. 1. La relation tension-intensité : la loi d’Ohm
La loi d’Ohm est une loi physique empirique qui lie l’intensité du courant électrique traversant un dipôle électrique à la tension à ses bornes. Cette loi permet de déterminer la valeur d’une résistance.
où U (la tension) est en Volts (V); R (la résistance) est en Ohms et I l’intensité en Ampères (A).
La résistance R est la capacité d’un conducteur électrique à laisser passer le courant électrique.
L‘intensité I du courant électrique est la quantité d’électricité qui traverse un appareil électrique en une seconde.
Par extension :
Exemple : un conducteur ohmique a une résistance de 50 Ohms et est parcouru par un courant de 2 A d’intensité. La tension à ses bornes est de 50 fois 2 soit 100 V.
III.2. La puissance électrique :
La puissance électrique est le produit de la tension électrique aux bornes de laquelle est branchée l’appareil et de l’intensité du courant électrique qui le traverse.
où P la puissance électrique est en Watt (W); la tension U est en Volts (V) et l’intensité I est en Ampères (A).
La tension U aux bornes d’un appareil électrique est la différence d’état électrique qui existe entre l’entrée et la sortie de l’appareil.
Par extension :
Exemple : Un appareil électrique a à ses bornes une tension de 25 V. Il est parcouru par un courant d’intensité électrique de 2 A. La valeur de la puissance électrique reçue par cet appareil est de 25 fois 2 ou 50 W
III.3. L’énergie électrique :
L’énergie électrique est l’énergie liée aux phénomènes électriques tels que la circulation du courant électrique.
où E (l’énergie) est en Joule (J), la tension P est en watt (W) et la durée d’utilisation t est en s.
Exemple : Une machine à laver de puissance électrique 10 kW fonctionne durant 3h. La valeur de l’énergie utilisée est de 10 fois 3 ou 30 kWh
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