Valeurs et variables: à toi de jouer (2) 💪🏻

Un programme commence toujours par ce que je sais (les variables), puis ce que je calcule, et enfin ce que j’affiche.

L’objectif est clair pour l’élève : 👉 réfléchir avant de coder 👉 identifier les variables nécessaires 👉 écrire le calcul 👉 afficher le résultat

Dans chaque exercice :

• identifie les informations à connaître
• crée une variable par information
• réalise le calcul demandé
• affiche le résultat final

Voici 5 énoncés d'exercices Python à contexte scientifique, sans boucles ni fonctions :

🧪 Exercice 1 — Loi d'Ohm

Un circuit électrique contient une résistance de 470 Ω soumise à une tension de 9 V.

1. Calcule l'intensité du courant (en ampères) à l'aide de la loi d'Ohm : U = R × I
2. Affiche le résultat avec la phrase : "L'intensité du courant est de X ampères."
3. Calcule ensuite la puissance dissipée par la résistance : P = U × I et affiche-la.

🌍 Exercice 2 — Chute libre

Un objet est lâché sans vitesse initiale depuis une hauteur de 80 mètres.

On donne : g = 9.81 m/s²

La formule de la durée de chute est : t = sqrt(2h / g)

1. Importe le module math et utilise math.sqrt() pour calculer la durée de la chute.
2. Calcule la vitesse d'impact : v = g × t
3. Affiche les deux résultats en arrondissant à 2 décimales avec round().

🧬 Exercice 3 — Concentration d'une solution

En chimie, la concentration molaire est donnée par : C = n / V

où n est la quantité de matière en moles et V le volume en litres.

On dissout 0.5 mol de sel dans 0.25 L d'eau.

1. Calcule la concentration molaire C.
2. On dilue ensuite cette solution en ajoutant 0.75 L d'eau supplémentaires. Calcule la nouvelle concentration.
3. Affiche les deux concentrations avec leurs unités mol/L.

🌡️ Exercice 4 — Conversion de températures

Les trois échelles de température sont liées par les formules :

• Celsius → Fahrenheit : F = C × 9/5 + 32
• Celsius → Kelvin : K = C + 273.15

1. Stocke une température de -40 °C dans une variable.
2. Convertis-la en Fahrenheit et en Kelvin.
3. Affiche les trois valeurs. Que remarques-tu pour -40° ?

🔭 Exercice 5 — Distance en années-lumière

La lumière parcourt 299 792 458 m/s. Une année-lumière est la distance parcourue par la lumière en un an.

1. Calcule le nombre de secondes dans une année (365 jours).
2. Calcule la valeur d'une année-lumière en mètres.
3. L'étoile Proxima Centauri est à 4.24 années-lumière. Calcule sa distance en mètres et affiche-la en notation scientifique avec f"{valeur:.2e}".

📦 Les différentes façons d'importer

1. Importer le module entier

import math

resultat = math.sqrt(16)   # on préfixe avec "math."
print(resultat)            # 4.0

2. Importer une fonction spécifique

from math import sqrt

resultat = sqrt(16)        # plus besoin du préfixe "math."
print(resultat)            # 4.0

3. Importer plusieurs éléments d'un coup

from math import sqrt, pi, cos

print(pi)                  # 3.141592653589793
print(sqrt(25))            # 5.0
print(cos(0))              # 1.0

4. Importer tout un module avec un alias (raccourci)

import math as m

print(m.sqrt(9))           # 3.0
print(m.pi)                # 3.141592653589793

🔬 Modules utiles en sciences

✅ Pour les exercices précédents

L'exercice 2 (chute libre) est le seul qui nécessite un import :

import math

h = 80
g = 9.81

t = math.sqrt(2 * h / g)
print(t)

Les exercices 1, 3, 4 et 5 n'ont besoin d'aucun import — les opérateurs +, -, *, / suffisent !

Important

En programmation, on ne commence jamais par le calcul. On commence par identifier les informations, puis on les stocke dans des variables, ensuite seulement on calcule et on affiche.