Fiche physique-chimie brevet : formules a savoir

Les formules physiques à connaître pour le brevet

Tu arrives au brevet blanc, tu retournes tes notes de physique-chimie et tu réalises que tu as des formules partout, en vrac, sans savoir lesquelles vont vraiment tomber. Mauvaise nouvelle : ton prof de sciences n’a pas le temps de tout réviser avec toi. Bonne nouvelle : sur les sujets officiels des cinq dernières années, 12 formules reviennent dans plus de 80 % des exercices. On les a triées pour toi.

Vitesse, distance, durée

C’est la formule la plus testée de toute la physique au brevet. Elle relie trois grandeurs que tu dois savoir manipuler dans les deux sens :

v = d / t (vitesse en m/s, distance en m, durée en s)

Exemple concret : Un cycliste parcourt 36 km en 1 h 30 min. On convertit : d = 36 000 m, t = 5 400 s. Donc v = 36 000 / 5 400 = 6,67 m/s.

Énergie cinétique

Ec = ½ × m × v² (Ec en joules, m en kg, v en m/s)

Attention au carré sur v : si la vitesse double, l’énergie cinétique est multipliée par 4. C’est exactement ce que les examinateurs testent.

Poids et masse

P = m × g (P en newtons, m en kg, g = 9,8 N/kg sur Terre)

Sur la Lune, g ≈ 1,6 N/kg. Le sujet donne toujours la valeur de g, inutile de la mémoriser à 3 décimales près.

Tension, intensité et résistance (loi d’Ohm)

U = R × I (U en volts, R en ohms, I en ampères)

Les exercices de circuit donnent souvent deux des trois valeurs et demandent la troisième. Écris le triangle U / R I pour t’en souvenir.

Énergie électrique

E = U × I × t (E en joules, U en volts, I en ampères, t en secondes)

Variante fréquente : P = U × I pour la puissance en watts. Les deux tombent souvent dans le même exercice.

Formule des lentilles (grandissement)

γ = taille image / taille objet = OA’ / OA

Le grandissement est positif si l’image est droite, négatif si elle est renversée. Le sujet te donne généralement un schéma à compléter.

• v = d / t — mouvement uniforme
• Ec = ½ × m × v² — énergie cinétique
• P = m × g — poids
• U = R × I — loi d’Ohm
• E = U × I × t et P = U × I — électricité
• γ = OA’ / OA — optique

Les formules chimiques à connaître pour le brevet

Conservation de la masse

Pas d’équation algébrique ici, mais une loi fondamentale : la masse des réactifs = la masse des produits. Si on brûle 12 g de carbone avec 32 g de dioxygène, on obtient exactement 44 g de dioxyde de carbone. Les exercices te donnent souvent trois valeurs sur quatre et tu dois trouver la dernière par soustraction.

Équilibrage d’une équation de réaction

Règle : le nombre d’atomes de chaque élément est identique de chaque côté de la flèche. Exemple classique :

2 H₂ + O₂ → 2 H₂O

On vérifie : 4 atomes H à gauche, 4 à droite. 2 atomes O à gauche, 2 à droite. ✓

Masse molaire et quantité de matière

n = m / M (n en mol, m en grammes, M en g/mol)

Exemple : Quelle quantité de matière représente 18 g d’eau (M = 18 g/mol) ? n = 18 / 18 = 1 mol.

Concentration molaire

C = n / V (C en mol/L, n en mol, V en litres)

Cette formule arrive souvent dans les exercices sur les solutions aqueuses. On te donne la concentration et le volume, tu dois trouver la masse de soluté à peser.

• Conservation de la masse : réactifs = produits
• Équilibrage : même nombre d’atomes de chaque côté
• n = m / M — quantité de matière
• C = n / V — concentration molaire
• Formules brutes à reconnaître : H₂O, CO₂, O₂, NaCl, HCl

Comment retenir ces formules efficacement

Apprendre une formule sans contexte, ça part aussi vite que ça vient. La méthode qui marche vraiment :

1. Écris chaque formule à la main sur une fiche bristol, avec les unités juste en dessous. Les unités te rappellent comment utiliser la formule.
2. Fais le calcul à l’envers. Pour v = d / t, entraîne-toi aussi à isoler d et t. En examen, la question peut partir de n’importe quelle inconnue.
3. Colle les fiches au-dessus de ton bureau trois semaines avant le brevet. La répétition passive fonctionne.
4. Refais un exercice du sujet zéro avec chaque formule. Une formule travaillée dans un vrai contexte se retient cinq fois mieux.
5. Vérifie les unités dans chaque calcul : si le résultat sort en m²/s au lieu de m/s, tu as fait une erreur quelque part.

Cas d’utilisation typiques au brevet

Les sujets de brevet suivent des schémas assez répétitifs. Voici les exercices les plus courants et la formule qu’ils appellent :

• Voiture, vélo, TGV : v = d / t. Attention aux conversions km↔m et h↔s.
• Chute d’un objet ou freinage : Ec = ½ × m × v², parfois combinée avec P = m × g.
• Circuit électrique domestique : U = R × I et P = U × I. On te donne souvent la puissance d’un appareil ménager (ex : un radiateur de 1 000 W sous 230 V).
• Combustion du carbone ou du méthane : équilibrage d’équation + conservation de la masse.
• Préparation d’une solution en TP : C = n / V et n = m / M, toujours les deux ensemble.

Erreurs fréquentes qui font perdre des points

Ces erreurs sont vues chaque année dans les copies. Elles sont évitables avec 10 minutes d’attention :

• Oublier de convertir les unités. La vitesse doit être en m/s si la distance est en m et le temps en s. Mettre des km/h dans Ec = ½ mv² donne un résultat complètement faux.
• Oublier le ½ dans Ec = ½ × m × v². Très fréquent sous stress. Écris ce coefficient en premier.
• Confondre masse et poids. La masse est en kg, le poids est en newtons. Le sujet teste souvent cette distinction.
• Ne pas équilibrer l’équation avant de calculer. Toujours commencer par l’équilibrage, sinon les calculs de masse sont faux.
• Arrondir trop tôt. Garde les valeurs complètes pendant le calcul, arrondi seulement au résultat final.

FAQ — Physique-chimie brevet formules

Est-ce que les formules sont données dans le sujet ?

Parfois, mais jamais systématiquement. Les formules de base comme v = d / t ou U = R × I ne sont généralement pas rappelées. Mieux vaut les savoir par cœur.

Combien vaut la physique-chimie au brevet ?

L’épreuve de sciences (physique-chimie + SVT + technologie) est notée sur 100 points, avec un coefficient 1 dans le calcul final du brevet. Ce n’est pas la matière la plus coefficientée, mais chaque point compte avec le contrôle continu.

Doit-on connaître les formules d’optique géométrique ?

La relation de conjugaison des lentilles n’est pas au programme officiel de 3e. En revanche, le grandissement γ = OA’ / OA et la notion de foyer tombent régulièrement.

La concentration molaire tombe-t-elle souvent ?

Oui, surtout depuis la réforme du programme 2016. Les exercices de chimie des solutions représentent en moyenne 30 à 40 % des points de la partie chimie. Ne fais pas l’impasse.

Comment s’entraîner sur des sujets proches du vrai brevet ?

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