Puissances et écriture scientifique Méthode

Déterminer un ordre de grandeur

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Ordre de grandeur

L'ordre de grandeur d'un nombre est la puissance de $ 10 $ la plus proche de ce nombre.

Méthode

Pour déterminer l'ordre de grandeur d'un nombre :

  1. Écrire le nombre en écriture scientifique $ a \times 10^{n} $.
  2. Comparer $ a $ à $ 5 $ :
  3. si $ a < 5 $, l'ordre de grandeur est $ 10^{n} $ ;
  4. si $ a \geqslant 5 $, l'ordre de grandeur est $ 10^{n+1} $.

Nombre avec a < 5

Déterminer l'ordre de grandeur de la distance Terre-Lune : $ 384\,400 $ km.

Étape 1 : Écriture scientifique : $ 384\,400 = 3{,}844 \times 10^{5} $.

Étape 2 : $ a = 3{,}844 < 5 $, donc l'ordre de grandeur est $ 10^{5} $ km, soit $ 100\,000 $ km.

Nombre avec a supérieur ou égal à 5

Déterminer l'ordre de grandeur de la population mondiale : environ $ 8\,100\,000\,000 $ habitants.

Étape 1 : Écriture scientifique : $ 8{,}1 \times 10^{9} $.

Étape 2 : $ a = 8{,}1 \geqslant 5 $, donc l'ordre de grandeur est $ 10^{10} $ habitants, soit $ 10 $ milliards.

Petit nombre

Déterminer l'ordre de grandeur du diamètre d'un atome : environ $ 0{,}000\,000\,000\,1 $ m.

Étape 1 : Écriture scientifique : $ 1 \times 10^{-10} $ m.

Étape 2 : $ a = 1 < 5 $, donc l'ordre de grandeur est $ 10^{-10} $ m.

Comparer deux grandeurs

Comparer la masse de la Terre ($ 5{,}97 \times 10^{24} $ kg) et celle de la Lune ($ 7{,}35 \times 10^{22} $ kg) à l'aide de leurs ordres de grandeur.

Ordre de grandeur de la Terre : $ 5{,}97 \geqslant 5 $, donc $ 10^{25} $ kg.
Ordre de grandeur de la Lune : $ 7{,}35 \geqslant 5 $, donc $ 10^{23} $ kg.

Le rapport des ordres de grandeur est $ \dfrac{10^{25}}{10^{23}} = 10^{2} = 100 $.

La Terre est environ $ 100 $ fois plus massive que la Lune.

Remarque

Les préfixes des unités de mesure correspondent à des ordres de grandeur :

  • giga (G) = $ 10^{9} $ : 2 GHz = $ 2 \times 10^{9} $ Hz
  • méga (M) = $ 10^{6} $ : 500 Mo = $ 500 \times 10^{6} $ octets
  • kilo (k) = $ 10^{3} $ : 3 km = $ 3 \times 10^{3} $ m
  • milli (m) = $ 10^{-3} $ : 5 mm = $ 5 \times 10^{-3} $ m
  • micro (μ) = $ 10^{-6} $ : 2 μm = $ 2 \times 10^{-6} $ m
  • nano (n) = $ 10^{-9} $ : 400 nm = $ 400 \times 10^{-9} $ m

Attention

L'ordre de grandeur est une estimation, pas une valeur exacte. Il sert à se faire une idée rapide de la taille d'un nombre et à comparer des grandeurs entre elles, pas à remplacer un calcul précis.

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