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Devoir surveillé — Ch07 · Calculs numériques CAP · Durée : 1 h · /20
🎯 Objectifs du chapitre cliquer pour développer

Socle Exercice 1 — Calculs de base (8 pts)

Effectue les calculs suivants (sans calculatrice si possible) :

1. (4 pts) Opérations avec fractions :

  • \(\dfrac{3}{4} + \dfrac{1}{4} = \) …
  • \(\dfrac{2}{3} + \dfrac{1}{6} = \dfrac{4}{6} + \dfrac{1}{6} = \) …
  • \(\dfrac{3}{5} \times 10 = \) …
  • \(\dfrac{3}{4} \div \dfrac{1}{2} = \dfrac{3}{4} \times \dfrac{2}{1} = \) …

2. (4 pts) Puissances et racines :

  • \(3^2 = \) …
  • \(10^3 = \) …
  • \(\sqrt{25} = \) …
  • \(\sqrt{144} = \) …

Socle Exercice 2 — Priorités opératoires (6 pts)

Calcule (respecte les priorités opératoires) :

1. (2 pts) \(3 + 4 \times 2 = 3 + … = …\)

2. (2 pts) \((3 + 4) \times 2 = … \times 2 = …\)

3. (2 pts) \(5 \times 3^2 - 10 = 5 \times … - 10 = … - 10 = …\)

Socle Exercice 3 — Application professionnelle (6 pts)

Un menuisier coupe une planche de 240 cm en 3 morceaux égaux.

1. (2 pts) Quelle est la longueur de chaque morceau ? Calcule \(240 \div 3\).

2. (4 pts) Chaque morceau est à son tour coupé en 4 parts égales. Quelle est la longueur de chaque part ? Exprime d'abord la réponse comme une fraction de 240 cm.

Longueur = \(\dfrac{240}{3 \times 4} = \dfrac{240}{…} = …\) cm

Standard Exercice 1 — Calculs professionnels (8 pts)

1. (3 pts) Un signalétiste utilise des châssis aluminium de 3/8 pouce d'épaisseur. Sachant que 1 pouce = 2,54 cm, calcule l'épaisseur en mm.

2. (3 pts) La formule pour calculer la résistance d'un câble est \(R = \dfrac{\rho \times L}{S}\). Calcule R pour \(\rho = 1{,}7 \times 10^{-8}\), \(L = 50\) m, \(S = 2{,}5 \times 10^{-6}\) m².

3. (2 pts) Simplifie les fractions suivantes (résultat sous forme irréductible) :

  • \(\dfrac{18}{24} = \)
  • \(\dfrac{35}{56} = \)

Standard Exercice 2 — Ordre de grandeur et notation scientifique (7 pts)

1. (3 pts) Écris en notation scientifique :

  • 48 000 = … × 10^…
  • 0,00035 = … × 10^…
  • 12 700 000 = … × 10^…

2. (2 pts) Ordonne du plus petit au plus grand :

\(3{,}2 \times 10^4\) ; \(8 \times 10^3\) ; \(4{,}5 \times 10^4\) ; \(6{,}1 \times 10^3\)

3. (2 pts) Un atelier produit \(2{,}4 \times 10^3\) pièces par mois. Combien en produit-il en un an ?

Standard Exercice 3 — Calculs mixtes (5 pts)

Un ébéniste facture une commande : 6 planches de chêne à 22,50 €/pièce, 3 kg de colle à 8,75 €/kg et 4 h de main-d'œuvre à 38 €/h.

1. (3 pts) Calcule le montant HT de chaque poste et le total HT.

2. (2 pts) Le client bénéficie d'une remise de 7,5 % sur les matériaux. Calcule le nouveau total HT.

Approfondissement Exercice 1 — Calcul littéral et formules (7 pts)

La formule de la résistance d'un matériau est \(R = \dfrac{\rho L}{S}\) avec \(\rho\) la résistivité, \(L\) la longueur, \(S\) la section.

1. (2 pts) Isole \(L\) dans cette formule (exprime \(L\) en fonction de R, ρ et S).

2. (2 pts) Isole \(S\) dans cette formule.

3. (3 pts) On veut une résistance de 0,5 Ω. La résistivité du cuivre est \(\rho = 1{,}7 \times 10^{-8}\) Ω·m et la section du câble est \(S = 1{,}5 \times 10^{-6}\) m². Calcule la longueur maximale du câble.

Approfondissement Exercice 2 — Estimation et arrondi (7 pts)

Un métreur doit estimer rapidement le coût d'un chantier. Il applique les règles d'arrondi suivantes : toujours arrondir au dizième supérieur.

1. (2 pts) Arrondis les mesures suivantes au dixième supérieur :

  • 12,43 m → …
  • 8,07 m → …
  • 5,512 m → …

2. (2 pts) Avec les valeurs arrondies, calcule le périmètre d'une pièce rectangulaire de 12,43 m × 5,512 m. Compare avec la valeur exacte. Quelle est l'erreur absolue ?

3. (3 pts) Le métreur applique une majoration de 8 % sur le total pour les imprévus, puis arrondit au euro supérieur. Si le coût calculé est 4 873,50 €, quel montant facture-t-il finalement ?

Approfondissement Exercice 3 — Calcul d'incertitude (6 pts)

Un instrument de mesure a une précision de ±0,5 mm. Un artisan mesure une planche : il obtient 855 mm.

1. (2 pts) Entre quelles valeurs se situe la vraie longueur de la planche ? Exprime cet intervalle.

2. (2 pts) L'artisan découpe 6 planches identiques. Quelle est la longueur totale minimale et maximale de l'assemblage ?

3. (2 pts) L'incertitude relative est définie par \(\dfrac{\Delta L}{L} \times 100\). Calcule l'incertitude relative d'une planche (en %).