Exercices corrigés — Puissances Et Notation Scientifique (4e)
✏️ Exercices — Puissances et notation scientifique
Thèmes : puissances de 10 • exposants positifs et négatifs • notation scientifique • comparaison • ordres de grandeur • préfixes nano à giga • problèmes scientifiques et technologiques.
Objectif : niveau 4e solide à très avancé, avec calculs, conversions et problèmes en 6 sous-questions par exercice.
Méthode attendue : identifier la puissance → calculer → normaliser la notation scientifique → vérifier l’ordre de grandeur et l’unité.
Exercice 1 — Puissances de 10 — exposants positifs
4e • AvancéConsigne. Écrire sous forme décimale :
- \(A=10^2\)
- \(B=10^3\)
- \(C=10^5\)
- \(D=10^7\)
- \(E=10^1\)
- \(F=10^0\)
Exercice 2 — Puissances de 10 — exposants négatifs
4e • AvancéConsigne. Écrire sous forme décimale :
- \(A=10^{-1}\)
- \(B=10^{-2}\)
- \(C=10^{-3}\)
- \(D=10^{-5}\)
- \(E=10^{-6}\)
- \(F=10^{-8}\)
Exercice 3 — Écriture décimale vers puissance de 10
4e • AvancéConsigne. Écrire sous la forme \(10^n\) :
- \(A=1\,000\)
- \(B=100\,000\)
- \(C=0,1\)
- \(D=0,001\)
- \(E=0,000\,001\)
- \(F=1\)
Exercice 4 — Compléter avec une puissance de 10
4e • AvancéConsigne. Déterminer l’exposant manquant :
- A. \(3,7\times10^{\,\square}=3\,700\)
- B. \(5,2\times10^{\,\square}=0,052\)
- C. \(8,1\times10^{\,\square}=810\,000\)
- D. \(6,4\times10^{\,\square}=0,000\,64\)
- E. \(9\times10^{\,\square}=90\)
- F. \(2,5\times10^{\,\square}=2,5\)
Exercice 5 — Produits de puissances de 10
4e • AvancéConsigne. Donner le résultat sous la forme \(10^n\) :
- \(A=10^3\times10^4\)
- \(B=10^5\times10^{-2}\)
- \(C=10^{-3}\times10^{-4}\)
- \(D=10^6\times10^0\)
- \(E=10^{-5}\times10^8\)
- \(F=10^2\times10^{-7}\times10^3\)
Exercice 6 — Quotients de puissances de 10
4e • AvancéConsigne. Donner le résultat sous la forme \(10^n\) :
- \(A=\dfrac{10^7}{10^3}\)
- \(B=\dfrac{10^2}{10^5}\)
- \(C=\dfrac{10^{-2}}{10^4}\)
- \(D=\dfrac{10^6}{10^{-2}}\)
- \(E=\dfrac{10^{-3}}{10^{-5}}\)
- \(F=\dfrac{10^4\times10^{-1}}{10^2}\)
Exercice 7 — Calculs avec coefficients et puissances de 10
4e • AvancéConsigne. Calculer et donner une écriture scientifique :
- \(A=(3\times10^4)(2\times10^3)\)
- \(B=(5\times10^6)(4\times10^{-2})\)
- \(C=\dfrac{8\times10^7}{2\times10^3}\)
- \(D=\dfrac{3\times10^{-4}}{6\times10^2}\)
- \(E=(2,5\times10^3)(4\times10^{-5})\)
- \(F=\dfrac{9\times10^{-6}}{3\times10^{-2}}\)
Exercice 8 — Puissances de base quelconque — exposants positifs
4e • AvancéConsigne. Calculer :
- \(A=2^5\)
- \(B=3^4\)
- \(C=5^3\)
- \(D=(-2)^4\)
- \(E=(-3)^3\)
- \(F=7^2\)
Exercice 9 — Parenthèses, signe et puissance
4e • AvancéConsigne. Calculer en respectant les parenthèses :
- \(A=(-4)^2\)
- \(B=-4^2\)
- \(C=(-2)^5\)
- \(D=-2^5\)
- \(E=(-3)^4\)
- \(F=-3^4\)
Exercice 10 — Notation scientifique — grands nombres
4e • AvancéConsigne. Écrire en notation scientifique :
- \(A=4\,500\)
- \(B=72\,000\)
- \(C=6\,030\,000\)
- \(D=910\,000\,000\)
- \(E=1\,250\,000\)
- \(F=30\,400\,000\,000\)
Exercice 11 — Notation scientifique — petits nombres
4e • AvancéConsigne. Écrire en notation scientifique :
- \(A=0,0062\)
- \(B=0,00045\)
- \(C=0,000\,0071\)
- \(D=0,032\)
- \(E=0,000\,000\,908\)
- \(F=0,000\,000\,000\,12\)
Exercice 12 — Notation scientifique vers écriture décimale
4e • AvancéConsigne. Écrire sous forme décimale :
- \(A=3,6\times10^4\)
- \(B=7,02\times10^6\)
- \(C=5,4\times10^{-3}\)
- \(D=8,09\times10^{-5}\)
- \(E=1,25\times10^2\)
- \(F=9,7\times10^{-8}\)
Exercice 13 — Normaliser une écriture en notation scientifique
4e • AvancéConsigne. Donner la notation scientifique :
- \(A=45\times10^3\)
- \(B=0,72\times10^8\)
- \(C=125\times10^{-6}\)
- \(D=0,009\times10^5\)
- \(E=32,4\times10^{-3}\)
- \(F=0,0056\times10^{-4}\)
Exercice 14 — Comparer des nombres en notation scientifique
4e • AvancéConsigne. Compléter par \(<\), \(>\) ou \(=\) :
- A. \(3,2\times10^5\ \square\ 4,1\times10^4\)
- B. \(7,5\times10^{-6}\ \square\ 2,3\times10^{-5}\)
- C. \(6,02\times10^7\ \square\ 5,99\times10^7\)
- D. \(9,1\times10^{-3}\ \square\ 9,1\times10^{-3}\)
- E. \(1,2\times10^9\ \square\ 8,9\times10^8\)
- F. \(4,8\times10^{-8}\ \square\ 5,1\times10^{-8}\)
Exercice 15 — Ordres de grandeur
4e • AvancéConsigne. Donner un ordre de grandeur avec la convention indiquée :
- \(A=2,4\times10^6\)
- \(B=7,8\times10^4\)
- \(C=1,6\times10^{-7}\)
- \(D=5,2\times10^{-3}\)
- \(E=3,0\times10^8\)
- \(F=4,0\times10^{-10}\)
Exercice 16 — Préfixes de nano à giga
4e • AvancéConsigne. Compléter avec une puissance de 10 ou une écriture décimale :
- A. \(1\ \mathrm{km}=\square\ \mathrm{m}\)
- B. \(1\ \mathrm{Mm}=\square\ \mathrm{m}\)
- C. \(1\ \mathrm{Gm}=\square\ \mathrm{m}\)
- D. \(1\ \mathrm{mm}=\square\ \mathrm{m}\)
- E. \(1\ \mu\mathrm{m}=\square\ \mathrm{m}\)
- F. \(1\ \mathrm{nm}=\square\ \mathrm{m}\)
Exercice 17 — Conversions avec préfixes
4e • AvancéConsigne. Effectuer la conversion :
- A. \(3,2\ \mathrm{km}\) en mètres
- B. \(7,5\ \mathrm{mm}\) en mètres
- C. \(4,8\ \mu\mathrm{m}\) en mètres
- D. \(12\ \mathrm{nm}\) en mètres
- E. \(2,4\ \mathrm{MW}\) en watts
- F. \(6,3\ \mathrm{Go}\) en octets, avec \(1\ \mathrm{Go}=10^9\) octets
Exercice 18 — Problèmes scientifiques — infiniment grand et petit
4e • AvancéConsigne. Résoudre :
- A. La distance Terre–Soleil vaut environ \(1,5\times10^8\) km. L’écrire en mètres.
- B. Une bactérie mesure \(2,4\times10^{-6}\) m. L’écrire en micromètres.
- C. Un cheveu mesure environ \(8\times10^{-5}\) m d’épaisseur. L’écrire en micromètres.
- D. Une cellule mesure \(1,2\times10^{-5}\) m et une bactérie \(3\times10^{-6}\) m. Combien de fois la cellule est-elle plus grande ?
- E. Comparer \(4,2\times10^{-9}\) m et \(7,5\times10^{-8}\) m.
- F. Une longueur vaut \(6,7\times10^{-4}\) m. Donner son ordre de grandeur.
Exercice 19 — Problèmes de stockage et technologie
4e • AvancéConsigne. Résoudre :
- A. Une photo occupe \(5\times10^6\) octets. Combien d’octets occupent \(200\) photos ?
- B. Une clé de \(32\) Go contient \(32\times10^9\) octets. Combien de fichiers de \(8\times10^6\) octets peut-elle contenir au maximum ?
- C. Un fichier de \(2,5\times10^8\) octets est téléchargé \(12\) fois. Volume total ?
- D. Un disque contient \(1,2\times10^{12}\) octets. On utilise \(3\times10^{11}\) octets. Quelle fraction du disque est utilisée ?
- E. Comparer \(750\) Mo et \(0,8\) Go en utilisant \(1\ \mathrm{Mo}=10^6\) octets et \(1\ \mathrm{Go}=10^9\) octets.
- F. Un débit est de \(2\times10^7\) octets/s pendant \(3\times10^2\) s. Quel volume est transféré ?
Exercice 20 — Bilan — calculs et problèmes avancés
4e • AvancéConsigne. Résoudre avec une rédaction complète :
- \(A=\dfrac{(6\times10^5)(4\times10^{-3})}{8\times10^2}\)
- \(B=\dfrac{3,6\times10^{-7}}{1,2\times10^{-4}}\)
- \(C=(7,5\times10^8)+(2,5\times10^8)\)
- \(D=(4,2\times10^{-5})-(1,7\times10^{-5})\)
- E. Une sonde parcourt \(3,6\times10^9\) m en \(1,2\times10^4\) s. Calculer sa vitesse moyenne en m/s.
- F. Une particule de masse \(9,1\times10^{-31}\) kg est comparée à une autre de masse \(1,67\times10^{-27}\) kg. Laquelle est la plus massive et d’environ combien d’ordres de grandeur ?