Exercices corrigés : Puissances et écriture scientifique

Exercice 1 : Calcul direct de puissances

Calculer les puissances suivantes sans calculatrice :
1) $2^4$
2) $(-3)^3$
3) $(-5)^2$
4) $-4^2$
5) $10^5$
6) $10^{-3}$

Exercice 2 : Propriétés des puissances de 10

Écrire sous la forme d'une seule puissance de 10 :
1) $A = 10^4 \times 10^7$
2) $B = 10^{-5} \times 10^9$
3) $C = \dfrac{10^8}{10^3}$
4) $D = \dfrac{10^{-2}}{10^4}$
5) $E = (10^3)^4$
6) $F = \dfrac{10^6 \times 10^{-2}}{10^{-5}}$

Exercice 3 : Règles sur les puissances d'un nombre relatif

Écrire sous la forme $a^n$ où $a$ est un nombre et $n$ un entier relatif :
1) $3^5 \times 3^4$
2) $\dfrac{7^9}{7^3}$
3) $(5^2)^3$
4) $2^3 \times 5^3$

Exercice 4 : Conversion en écriture scientifique

Donner la notation scientifique $a \times 10^p$ ($1 \le a < 10$) des nombres :
1) $45\;000$
2) $0{,}0038$
3) $784{,}5$
4) $0{,}000052$
5) $63 \times 10^5$
6) $0{,}049 \times 10^{-3}$

Exercice 5 : Calculs en notation scientifique

Calculer et donner le résultat sous forme scientifique :
1) $A = (3 \times 10^4) \times (5 \times 10^6)$
2) $B = \dfrac{12 \times 10^8}{4 \times 10^3}$
3) $C = \dfrac{2{,}4 \times 10^{-5} \times 5 \times 10^8}{3 \times 10^2}$

Exercice 6 : Ordres de grandeur et encadrement

Pour chaque nombre, donner son ordre de grandeur et un encadrement par deux puissances de 10 consécutives :
1) $X = 4\;780\;000$
2) $Y = 0{,}00082$

Exercice 7 : Application en astronomie : trajet de la lumière

La lumière voyage à la vitesse de $v = 3 \times 10^5\text{ km/s}$.
1) La distance Terre-Soleil est $d = 1{,}5 \times 10^8\text{ km}$. Combien de secondes met la lumière du Soleil pour parvenir à la Terre ? Convertir en minutes et secondes.
2) Calculer la distance d'une année-lumière en kilomètres sous forme scientifique (considérer 365 jours de 24 h).

Exercice 8 : Unités de stockage informatique

En informatique dans le système international, $1\text{ ko} = 10^3\text{ octets}$, $1\text{ Mo} = 10^6\text{ octets}$, $1\text{ Go} = 10^9\text{ octets}$ et $1\text{ To} = 10^{12}\text{ octets}$.
1) Une photo numérique pèse $4\text{ Mo}$. Combien d'octets cela représente-t-il sous forme scientifique ?
2) Combien de photos de ce type peut-on stocker sur une clé USB de $32\text{ Go}$ ?
3) Un disque dur externe fait $2\text{ To}$. À combien de clés USB de $32\text{ Go}$ cela équivaut-il ?