Convertir une grandeur produit ou quotient

Exemple Convertir une unité de volume

Un récipient a un volume \(V=50~\mbox{cm}^3\)

Convertir ce volume en \(\mbox{m}^3\).

Explication

  • Le \(\mbox{cm}^3\) correspond au produit suivant : \(\mbox{cm}\times\mbox{cm}\times\mbox{cm}\)

  • On exprime l'unité de départ (cm) en fonction de l'unité d'arrivée : m

    \(1~\mbox{cm}= 10^{-2}~\mbox{m}\)

  • On remplace dans l'expression l'unité de départ par l'unité d'arrivée :

    \(50~\mbox{cm}^3=50\times\left(10^{-2} ~\mbox{m}\right)^3\)

  • On calcule les puissances de 10 :

    \(50\times\left(10^{-2} ~ \mbox{m}\right)^3=50\times10^{-6} ~ \mbox{m}^3=5,0\times 10^{-5}  ~\mbox{m}^3\)

Exemple Convertir un produit d'unités

Au cours d'un orage, on peut rencontrer des tensions de l'ordre du MV et des intensités de l'ordre du kA

La puissance électrique (W) est le produit d'une tension (V) par une intensité (A)

Donner le multiple du watt dans lequel s'exprime la puissance rencontrée lors d'un orage.

Explication

  • On exprime l'unité de départ  en fonction de l'unité d'arrivée 

    MV vers V : \(1~\mbox{MV}=10^6~\mbox{V}\)

    kA vers A : \(1~\mbox{kA}=10^3~\mbox{A}\)

  • On écrit le produit des MV par des kA :

    \(\mbox{MV}\times\mbox{kA}=10^6~\mbox{V}\times 10^3~\mbox{A}\)

  • On calcule les puissances de 10 :

    \(\mbox{MV}\times \mbox{kA} = 10^{6+3}~\mbox{V}\times\mbox{A}=10^9~\mbox{W}=1~\mbox{GW}\)

Exemple Convertir un quotient d'unités

Le pouvoir calorifique de l'acide stéarique vaut \(\mbox{PC}=4,0\times 10^4~\mbox{J.g}^{-1}\)

Convertir ce pouvoir calorifique en \(\mbox{MJ.kg}^{-1}\).

Explication

  • On écrit les unités de l'expression de départ avec une fraction pour ne plus avoir de puissance négative :

    \(\mbox{PC}=4,0\times 10^4~\mbox{J.g}^{-1}=4,0\times10^4\dfrac{\mbox{ J}}{\mbox{ g}}\)

  • On exprime l'unité de départ (J) en fonction de l'unité d'arrivée : MJ

    J vers MJ : \(1 \mbox{ J} = 10^{-6}\mbox{ MJ}\)

    g vers kg : \(1 \mbox{ g} = 10^{-3}\mbox{ kg}\)

  • On remplace dans l'expression les unités de départ par les unités d'arrivée :

    \(\mbox{PC}=4,0\times10^4\times\dfrac{10^{-6}\mbox{ MJ}}{10^{-3}\mbox{ kg}}=4,0\times10^4\times\dfrac{10^{-6}}{10^{-3}}\mbox{ MJ.kg}^{-1}\)

  • On calcule les puissances de 10 :

    \(\mbox{PC}=4,0\times10^4\times10^{-6+3}=4,0\times10^{4-6+3}=4,0\times10^1\mbox{ MJ.kg}^{-1}\)

Méthode Convertir un quotient d'unités

  1. Si l'une des unités à un exposant négatif,

    Écrire les unités sous forme de fraction

  2. Convertir chaque valeur dans l'unité d'arrivée

  3. Remplacer

    Chaque valeur de départ par la valeur convertie

    Les unités

  4. Calculer les puissances de 10

Conseil Passer aux fractions d'unités

Lorsqu'une unité fait intervenir une unité avec un exposant négatif (comme \(\mbox{kg.L}^{-1}\)), il est conseillé de commencer par ré-écrire en unité quotient : \(\dfrac{\mbox{kg}}{\mbox{L}}\)