Fiche physique-chimie brevet : formules à connaître et exemples

À lire aussi sur BrevetIA : les exercices de physique-chimie du brevet.

Les formules physiques à connaître pour le brevet

Tu passes en blanc dans trois semaines et ton prof de physique-chimie vient de te rendre un contrôle avec une mention « formule manquante » en rouge. C’est le signe qu’il faut revoir les bases. Un petit nombre de formules revient dans beaucoup d’exercices. On les a toutes listées ici, avec les unités et un exemple concret à chaque fois.

Vitesse, distance, durée

C’est une formule de base que l’on utilise très souvent. Elle se décline en trois versions selon ce qu’on cherche :

• v = d / t : vitesse (m/s ou km/h)
• d = v × t : distance (m ou km)
• t = d / v : durée (s ou h)

Exemple concret : Une voiture parcourt 150 km en 2 h. Sa vitesse est v = 150 / 2 = 75 km/h. Pense à vérifier les unités : si la distance est en mètres et la durée en secondes, la vitesse est en m/s.

Énergie et puissance

• P = U × I : puissance électrique en watts (W), tension en volts (V), intensité en ampères (A)
• E = P × t : énergie en joules (J), puissance en watts (W), durée en secondes (s)

Exemple concret : Une ampoule de 60 W allumée pendant 3 600 s (1 heure) consomme E = 60 × 3 600 = 216 000 J.

Poids et masse

• P = m × g : poids en newtons (N), masse en kilogrammes (kg), g ≈ 10 N/kg sur Terre

Exemple concret : Un sac de 5 kg pèse P = 5 × 10 = 50 N. Sur la Lune (g ≈ 1,6 N/kg), ce même sac ne pèse que 8 N. La masse, elle, reste toujours 5 kg.

Les formules chimiques à connaître pour le brevet

En chimie, les « formules » sont de deux types : les formules brutes des molécules courantes et les règles de conservation lors des réactions. Les deux relèvent du programme du collège.

Molécules à connaître

• H₂O : eau
• CO₂ : dioxyde de carbone
• O₂ : dioxygène
• H₂ : dihydrogène
• NaCl : chlorure de sodium (sel de cuisine)
• HCl : chlorure d’hydrogène (sa solution dans l’eau est l’acide chlorhydrique)
• NaOH : soude (base forte)

Exemple concret : La combustion du méthane, CH₄ + 2 O₂ qui donne CO₂ + 2 H₂O, sert d’exemple pour la combustion et l’effet de serre. Vérifie toujours que l’équation est bien équilibrée : même nombre d’atomes de chaque côté.

Loi de conservation de la masse

Dans toute réaction chimique, la masse totale des réactifs = la masse totale des produits. C’est la loi de Lavoisier. Elle permet de calculer la masse d’un produit manquant.

Exemple concret : On brûle 4 g de carbone avec 10,7 g de dioxygène. On obtient du CO₂. Masse de CO₂ = 4 + 10,7 = 14,7 g.

Comment retenir toutes ces formules

Pas besoin de passer tes nuits à recopier des formules en boucle. Voici une méthode en quelques séances de 20 minutes :

1. Fais une fiche unique avec les formules, les unités et un exemple. Une seule page, pas de classeur de 40 feuilles.
2. Utilise le triangle magique pour v = d/t et P = U × I : couvre la grandeur cherchée avec le doigt, les deux autres indiquent l’opération.
3. Recopie chaque formule à partir de zéro trois jours de suite, sans regarder ta fiche. C’est le principe de la répétition espacée.
4. Applique immédiatement : après avoir appris v = d/t, résous deux exercices dans la foulée. Sinon ça ne rentre pas.
5. Teste-toi à voix haute : dis la formule, l’unité de chaque variable, puis un exemple. Si tu butes, c’est que tu ne la sais pas encore vraiment.

Cas d’utilisation typiques au brevet

Voici comment ces formules servent dans des exercices :

• Calcul de vitesse d’un coureur ou d’une voiture : v = d / t, avec conversion entre km/h et m/s (÷ 3,6 de km/h vers m/s, × 3,6 dans l’autre sens)
• Consommation d’un appareil électrique : P = U × I puis E = P × t
• Poids d’un objet sur Terre ou sur une autre planète : P = m × g, avec g différent selon la planète donnée dans l’énoncé
• Équation de combustion : équilibrer CH₄ + O₂ qui donne CO₂ + H₂O
• Masse d’un produit par conservation de la masse : m(produits) = m(réactifs)

Ces situations peuvent apparaître dans l’épreuve de sciences, qui a lieu le lundi 28 juin 2027 et dure 1 heure. Elle porte sur deux disciplines parmi la physique-chimie, les SVT et la technologie.

Erreurs fréquentes à éviter absolument

• Oublier les unités : écrire « v = 75 » sans km/h peut coûter des points. Toujours noter l’unité.
• Confondre masse et poids : la masse est en kg, le poids est en N. Ce n’est pas la même grandeur.
• Ne pas convertir avant de calculer : si t est en minutes dans l’énoncé, convertis en secondes avant d’appliquer E = P × t.
• Équation chimique non équilibrée : H₂ + O₂ qui donne H₂O n’est pas équilibré, il y a 2 atomes d’oxygène à gauche et 1 seul à droite. La bonne écriture est 2 H₂ + O₂ qui donne 2 H₂O.
• Ignorer la valeur de g de l’énoncé : utilise celle que le sujet donne (par exemple g = 10 N/kg), sans la remplacer par une autre.

Questions sur les formules de physique-chimie

Combien de formules faut-il vraiment connaître par cœur ?

Celles de cette fiche couvrent les calculs de base : vitesse, puissance, énergie, poids et conservation de la masse. Les autres données, comme la valeur de g, sont à prendre dans l’énoncé quand il les fournit.

Faut-il apprendre les formules si l’énoncé en rappelle certaines ?

Oui. Un énoncé peut rappeler une formule, mais ce n’est jamais garanti. Apprends celles de la fiche pour ne pas dépendre du sujet, et entraîne-toi à les retrouver sans aide.

Comment convertir des km/h en m/s ?

Divise par 3,6 pour passer de km/h en m/s, multiplie par 3,6 dans l’autre sens. Exemple : 72 km/h = 72 / 3,6 = 20 m/s.

Comment équilibrer une équation chimique ?

Compte les atomes de chaque élément de chaque côté, puis ajuste les coefficients placés devant les formules, jamais les indices. Entraîne-toi sur les équations simples de la fiche, comme la combustion du méthane et la formation de l’eau.

Comment m’entraîner efficacement sur ces formules avant le brevet blanc ?

À lire aussi : Fiches de révision brevet 2027 : toutes les matières en synthèse.