Une galaxie d'étoiles, qui représente les très grands nombres que la notation scientifique rend gérables
Sciences · 7 min de lecture

Comment utiliser la notation scientifique

La notation scientifique écrit un nombre très grand ou très petit comme un nombre entre 1 et 10 fois une puissance de dix, comme 6.022 × 10²³. Voici comment convertir dans les deux sens, lire les exposants négatifs, et multiplier, diviser, additionner et soustraire sans perdre les zéros.

Faites le calculCalculatrice de notation scientifique

Convertissez tout nombre en notation scientifique, avec le coefficient et la puissance de dix.

La notation scientifique est une façon compacte d'écrire des nombres très grands ou très petits, pour ne pas avoir à compter de longues suites de zéros. Elle écrit tout nombre comme un coefficient entre 1 et 10, fois une puissance de dix, par exemple 6.022 × 10²³ ou 2 × 10⁻⁶. La puissance de dix indique la taille ; le coefficient indique la valeur précise. C'est la façon standard dont les nombres apparaissent en science et sur les calculatrices, et une fois les quelques règles connues, elle est plus rapide à manier que la forme développée. Ce guide couvre la conversion dans les deux sens, les exposants négatifs et le calcul, avec des nombres résolus tout du long.

La règle du chiffre unique

Toute la convention repose sur une règle : le coefficient a exactement un chiffre non nul avant la virgule, il est donc toujours au moins 1 et inférieur à 10. C'est pourquoi 6.022 × 10²³ est une notation scientifique correcte, mais 60.22 × 10²² et 0.6022 × 10²⁴ ne le sont pas, même si les trois valent le même nombre. On dit parfois des deux dernières qu'elles ne sont pas "normalisées" : ce sont des calculs valides, mais pas la forme standard. Ramener le coefficient dans la plage de 1 à 10 est ce que font vraiment les étapes de conversion ci-dessous.

Comment convertir un grand nombre en notation scientifique

Placez la virgule après le premier chiffre non nul, puis comptez de combien de places vous l'avez déplacée. Ce compte est l'exposant, et pour un nombre supérieur à 1 l'exposant est positif.

Prenez 4,500. Le premier chiffre est 4, donc le coefficient est 4.5, et vous avez déplacé la virgule de 3 places vers la gauche (de après le dernier zéro à après le 4), donc 4,500 = 4.5 × 10³. Prenez la vitesse de la lumière, environ 299,792,458 mètres par seconde : à un ou deux chiffres, cela fait à peu près 3.0 × 10⁸, car la virgule se déplace de 8 places. L'exposant est simplement de combien de puissances de dix le coefficient doit être mis à l'échelle. L'écrire 3.0 × 10⁸ plutôt que 3 × 10⁸ est une question de chiffres significatifs : le coefficient porte la précision que vous voulez garder, tandis que l'exposant ne fixe que la taille. Le nombre d'Avogadro, environ 6.022 × 10²³, garde quatre chiffres de la même façon.

Exposants négatifs : les très petits nombres

Pour un nombre inférieur à 1, la même méthode s'applique mais vous déplacez la virgule vers la droite, et l'exposant sort négatif. L'exposant compte de combien le nombre est en dessous de 1.

Prenez 0.00062. Déplacez la virgule vers la droite jusqu'à ce qu'elle soit après le premier chiffre non nul (le 6) : cela fait 4 places, ce qui donne un coefficient de 6.2, donc 0.00062 = 6.2 × 10⁻⁴. Une bactérie d'environ 0.000002 mètre mesure 2 × 10⁻⁶ m. Un exposant négatif ne signifie pas un nombre négatif : 6.2 × 10⁻⁴ est un petit nombre positif, 0.00062. Le signe moins de l'exposant indique seulement que le nombre est inférieur à 1 ; il ne rend pas le nombre négatif.

Comment reconvertir en nombre ordinaire

Relire la notation scientifique est l'inverse : déplacez la virgule du nombre de l'exposant, vers la droite pour un exposant positif et vers la gauche pour un négatif, en ajoutant des zéros au besoin. Ainsi 3.2 × 10⁵ veut dire déplacer la virgule de 5 places vers la droite : 320,000. Et 7 × 10⁻³ veut dire la déplacer de 3 places vers la gauche : 0.007. Une vérification rapide est qu'un exposant positif doit donner un grand nombre et un négatif une petite fraction ; si cela sort à l'inverse, vous avez déplacé la virgule dans le mauvais sens.

Multiplier et diviser en notation scientifique

C'est là que la notation scientifique est précieuse. Pour multiplier, multipliez les coefficients et additionnez les exposants. Pour diviser, divisez les coefficients et soustrayez les exposants.

Multiplier : (3 × 10⁴) × (2 × 10³) = (3 × 2) × 10⁴⁺³ = 6 × 10⁷. Diviser : (8 × 10⁵) ÷ (2 × 10²) = (8 ÷ 2) × 10⁵⁻² = 4 × 10³. Une étape en plus survient quand les coefficients multiplient à 10 ou plus : (5 × 10⁶) × (4 × 10³) = 20 × 10⁹, mais 20 n'est pas entre 1 et 10, alors renormalisez en écrivant 20 comme 2 × 10¹ et en ajoutant cette puissance en plus : 2 × 10¹⁰. La division peut pousser le coefficient de l'autre côté : (2 × 10⁵) ÷ (8 × 10²) = 0.25 × 10³, et comme 0.25 est inférieur à 1, remontez-le d'une place à 2.5 × 10². Vérifiez toujours que le coefficient est revenu dans la plage de 1 à 10 à la fin.

Additionner et soustraire (égalisez d'abord les exposants)

Additionner et soustraire est le seul cas où vous ne travaillez pas seulement sur les exposants. Les puissances de dix doivent correspondre avant de pouvoir additionner les coefficients, exactement comme il faut un dénominateur commun pour les fractions. Prenez 3 × 10⁴ + 2 × 10³. Réécrivez le plus petit pour qu'il partage le plus grand exposant : 2 × 10³ = 0.2 × 10⁴. Maintenant les deux sont en 10⁴, alors additionnez les coefficients : (3 + 0.2) × 10⁴ = 3.2 × 10⁴, soit 32,000. La soustraction marche pareil : 5 × 10⁴ − 2 × 10³ devient 5 × 10⁴ − 0.2 × 10⁴ = 4.8 × 10⁴. Si les exposants sont très éloignés, le plus petit nombre change à peine le résultat, ce qui est en soi utile à voir d'un coup d'œil.

La notation E sur une calculatrice

Les calculatrices et les tableurs affichent la notation scientifique avec un "E" (ou "e") au lieu de "× 10", car il n'y a pas d'exposant sur un clavier. Donc 1.5E9 signifie 1.5 × 10⁹, soit 1,500,000,000, et 6.02E-23 signifie 6.02 × 10⁻²³. Le nombre après le E est juste l'exposant. Si une calculatrice affiche soudain un résultat comme 4.2E-5, elle n'est pas cassée ; elle vous dit que la réponse est 0.000042. C'est aussi ainsi que l'on saisit la notation scientifique dans la plupart des outils : tapez 1.5E9 plutôt que toute la suite de zéros.

Erreurs courantes

Gardez le coefficient entre 1 et 10, laissez l'exposant porter la taille, additionnez les exposants pour multiplier et soustrayez-les pour diviser, et égalisez-les avant d'additionner. Quand vous voulez le faire à l'instant, y compris la saisie en notation E et la reconversion en nombre ordinaire, la calculatrice de notation scientifique gratuite fait les conversions et les calculs, et comme ces nombres reviennent en physique, nos explications sur la loi d'Ohm et la densité les montrent à l'œuvre.

Questions fréquentes

Qu'est-ce que la notation scientifique ?

La notation scientifique écrit un nombre comme un coefficient entre 1 et 10 multiplié par une puissance de dix, comme 6.022 × 10²³ ou 2 × 10⁻⁶. La puissance de dix donne la taille du nombre et le coefficient sa valeur précise, ce qui garde compacts et comparables les nombres très grands ou très petits.

Comment écrire un nombre en notation scientifique ?

Placez la virgule juste après le premier chiffre non nul et comptez de combien de places vous l'avez déplacée. Ce compte est l'exposant : positif pour les nombres supérieurs à 1, négatif pour les nombres inférieurs à 1. Pour 4,500 le coefficient est 4.5 et la virgule a bougé de 3 places, donc c'est 4.5 × 10³.

Que signifie un exposant négatif ?

Un exposant négatif signifie que le nombre est inférieur à 1, pas qu'il est négatif. Par exemple 6.2 × 10⁻⁴ vaut 0.00062, un petit nombre positif. Vous obtenez un exposant négatif quand vous déplacez la virgule vers la droite pour atteindre le premier chiffre non nul.

Comment multiplier des nombres en notation scientifique ?

Multipliez les coefficients et additionnez les exposants. Pour (3 × 10⁴) × (2 × 10³) vous obtenez 6 × 10⁷. Si les coefficients multiplient à 10 ou plus, renormalisez : 20 × 10⁹ devient 2 × 10¹⁰ pour que le coefficient reste entre 1 et 10.

Comment additionner des nombres en notation scientifique ?

Faites d'abord correspondre les exposants, puis additionnez les coefficients en gardant la puissance de dix commune. Pour 3 × 10⁴ + 2 × 10³, réécrivez le second en 0.2 × 10⁴, puis additionnez pour obtenir 3.2 × 10⁴. On n'additionne les exposants qu'en multipliant, jamais en additionnant ou soustrayant.

Que signifie le E sur une calculatrice, comme 1.5E9 ?

Le E signifie fois dix puissance, donc 1.5E9 signifie 1.5 × 10⁹, soit 1,500,000,000, et 6.02E-23 signifie 6.02 × 10⁻²³. Les calculatrices utilisent le E car un clavier n'a pas d'exposant. On peut en général saisir les nombres de la même façon, en tapant 1.5E9 au lieu de tous les zéros.

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