Le bac de physique chimie en terminale, ce n'est pas un examen de mémoire pure. C'est un examen de réflexes. Et les réflexes, ils reposent sur une base solide : les formules. Si tu connais les bonnes formules, avec leurs unités et leurs cas d'usage, tu peux résoudre 80 % des exercices du bac sans hésitation. Si tu en oublies trois, tu perds des points évitables sur chaque épreuve.
Le problème, c'est que le programme de spé physique chimie en terminale couvre 6 grands thèmes : mécanique, ondes, thermodynamique, constitution de la matière, réactions chimiques et méthodes d'analyse. Chaque thème a son lot de formules indispensables. Au total, on parle d'environ 50 formules à connaître par cœur, plus une douzaine de constantes et autant d'unités à manier sans erreur.
Dans ce mémo complet, tu vas trouver : toutes les formules du programme classées par thème, leurs unités SI, les pièges classiques sur les conversions, des exemples chiffrés sur les calculs les plus fréquents, un tableau récapitulatif des unités courantes et une FAQ avec 10 réponses aux questions que tu te poses sur le bac PC 2026. Tu peux le consulter section par section ou imprimer le tout pour ton bureau de révisions.
1. Mécanique : cinématique, lois de Newton et énergie
La mécanique, c'est le pilier de la physique de terminale. Elle relie le mouvement des objets aux forces qui agissent dessus, et toute son architecture repose sur deux lois de Newton et trois formes d'énergie. Si tu maîtrises ce thème, tu sécurises 6 à 8 points sur l'épreuve écrite.
Cinématique : vecteurs vitesse et accélération
La cinématique décrit le mouvement d'un point sans s'occuper des causes (les forces). Les trois grandeurs vectorielles à connaître sont la position, la vitesse et l'accélération. Elles sont reliées par la dérivation par rapport au temps.
- Vecteur position : $\vec{OM}(t) = (x(t), y(t), z(t))$ en mètres (m).
- Vecteur vitesse : $\vec{v}(t) = \frac{d\vec{OM}}{dt}$ en mètres par seconde (m/s).
- Vecteur accélération : $\vec{a}(t) = \frac{d\vec{v}}{dt} = \frac{d^2\vec{OM}}{dt^2}$ en mètres par seconde au carré (m/s²).
Exemple Concret
La position d'un mobile est donnée par $x(t) = 3t^2 + 2t$ (en mètres, avec $t$ en secondes). Calcule sa vitesse instantanée à $t = 4$ s.
Étape 1 : on dérive la position pour obtenir la vitesse.
$v(t) = \frac{dx}{dt} = 6t + 2$
Étape 2 : on remplace $t$ par 4.
$v(4) = 6 \times 4 + 2 = 26$ m/s
Conclusion : à $t = 4$ s, la vitesse instantanée du mobile est de 26 m/s.
Les 2 lois de Newton à connaître
Les lois de Newton font le pont entre les forces et le mouvement. La deuxième loi est de loin la plus utilisée au bac.
📌 Première loi (principe d'inertie)
Dans un référentiel galiléen, si la somme des forces extérieures appliquées à un système est nulle ($\Sigma \vec{F}_{ext} = \vec{0}$), alors le système est soit immobile, soit en mouvement rectiligne uniforme. Ses unités sont en Newtons (N).
📌 Deuxième loi (principe fondamental de la dynamique)
Dans un référentiel galiléen, la somme vectorielle des forces extérieures est égale au produit de la masse par le vecteur accélération du centre de masse :
$$\sum \vec{F}_{ext} = m \cdot \vec{a}$$
Avec $\Sigma \vec{F}_{ext}$ en Newtons (N), $m$ en kilogrammes (kg) et $\vec{a}$ en m/s².
⚠️ Piège à éviter
Le piège classique sur la deuxième loi de Newton, c'est l'unité de la masse. Très souvent, l'énoncé te donne une masse en grammes (g). Tu dois obligatoirement la convertir en kilogrammes avant tout calcul. Une masse de 250 g devient 0,250 kg. Oublier cette conversion induit une erreur d'un facteur 1000 sur l'accélération.
Énergie cinétique, potentielle et mécanique
L'énergie est l'autre grand outil pour analyser les mouvements. Trois formes à mémoriser absolument :
- Énergie cinétique : $E_c = \frac{1}{2} m v^2$. En joules (J), avec $m$ en kg et $v$ en m/s.
- Énergie potentielle de pesanteur : $E_{pp} = m \cdot g \cdot z$. En joules (J), avec $z$ l'altitude en m et $g \approx 9{,}81$ m/s² sur Terre.
- Énergie mécanique : $E_m = E_c + E_p$. Toujours en joules (J).
📌 À Retenir : conservation de l'énergie mécanique
En l'absence de frottements, l'énergie mécanique se conserve : $E_m = \text{constante}$. Cela signifie que tout ce que le système gagne en énergie cinétique, il le perd en énergie potentielle, et inversement.
Avec frottements, l'énergie mécanique diminue : $\Delta E_m = W_{frottements} < 0$.
Théorème de l'énergie cinétique
Le théorème de l'énergie cinétique relie la variation d'énergie cinétique entre deux points au travail de toutes les forces. C'est la formule de secours quand la deuxième loi de Newton est trop compliquée à appliquer (forces non constantes par exemple).
$$\Delta E_c = E_c(B) - E_c(A) = \sum W_{AB}(\vec{F})$$
Avec $\Delta E_c$ en joules (J) et $W$ le travail d'une force en joules (J). Le travail d'une force constante sur un déplacement rectiligne se calcule par : $W = \vec{F} \cdot \vec{AB} = F \times AB \times \cos(\alpha)$, où $\alpha$ est l'angle entre la force et le déplacement.
💡 L'Astuce d'Inès
Quand tu vois une rampe, un toboggan, une chute libre ou un lancer vertical, pense conservation de l'énergie mécanique d'abord. C'est presque toujours plus rapide que la deuxième loi de Newton. Tu écris simplement $E_m(\text{départ}) = E_m(\text{arrivée})$ et tu en déduis la vitesse ou la hauteur cherchée.
Tu maîtrises maintenant les forces et l'énergie. Passons aux ondes, qui décrivent comment le son et la lumière se propagent.
2. Ondes et signaux : longueur d'onde, intensité sonore et optique
Le thème ondes et signaux couvre trois domaines au bac : les ondes mécaniques (le son), l'acoustique (l'intensité sonore en décibels) et l'optique géométrique (les lois de Snell-Descartes). Une onde est caractérisée par sa célérité, sa fréquence et sa longueur d'onde, reliées par une formule unique à mémoriser.
Ondes mécaniques : célérité, période et longueur d'onde
Une onde se propage à une certaine vitesse (célérité $v$), avec une certaine fréquence ($f$ = nombre de motifs par seconde) et une certaine longueur d'onde ($\lambda$ = distance entre deux motifs successifs).
- Période : $T = \frac{1}{f}$. En secondes (s), avec $f$ en hertz (Hz).
- Longueur d'onde : $\lambda = v \cdot T = \frac{v}{f}$. En mètres (m), avec $v$ en m/s et $f$ en Hz.
- Célérité : $v = \lambda \cdot f = \frac{\lambda}{T}$. En m/s.
Exemple Concret
Une onde sonore se propage dans l'air à $v = 340$ m/s. Sa fréquence est $f = 440$ Hz (le LA de référence). Calcule sa longueur d'onde.
$\lambda = \frac{v}{f} = \frac{340}{440} \approx 0{,}77$ m
Conclusion : la longueur d'onde du LA dans l'air est d'environ 77 cm. Pour la même note dans l'eau (où $v \approx 1500$ m/s), elle serait d'environ 3,4 m.
Acoustique : intensité sonore et niveau sonore en décibels
L'oreille humaine perçoit les sons sur une échelle énorme (du murmure au concert). Les physiciens utilisent une grandeur logarithmique : le niveau sonore en décibels (dB).
- Intensité sonore : $I$ en watts par mètre carré (W/m²). C'est la puissance de l'onde sonore par unité de surface.
- Niveau sonore : $L = 10 \cdot \log\left(\frac{I}{I_0}\right)$. En décibels (dB), avec $I_0 = 1{,}0 \times 10^{-12}$ W/m² (seuil de l'audition humaine).
📌 À Retenir : l'échelle logarithmique du dB
Une augmentation de 10 dB correspond à une intensité sonore multipliée par 10. Une augmentation de 20 dB correspond à une intensité multipliée par 100. C'est pourquoi un seuil de 85 dB (musique forte) est déjà 1 000 fois plus intense que 55 dB (conversation normale). À 85 dB prolongé, l'oreille subit des dommages.
Optique géométrique : indice de réfraction et lois de Snell-Descartes
L'optique géométrique étudie le trajet de la lumière à travers les milieux transparents. Quand un rayon lumineux passe d'un milieu à un autre, il change de direction selon les lois de Snell-Descartes.
- Indice de réfraction : $n = \frac{c}{v}$. Sans unité, avec $c \approx 3{,}00 \times 10^8$ m/s (célérité de la lumière dans le vide) et $v$ la célérité dans le milieu en m/s.
- 1ère loi de Snell-Descartes (réflexion) : l'angle d'incidence $i_1$ est égal à l'angle de réflexion $i_1'$ : $i_1 = i_1'$.
- 2ème loi de Snell-Descartes (réfraction) : $n_1 \cdot \sin(i_1) = n_2 \cdot \sin(i_2)$. Les angles sont mesurés par rapport à la normale à la surface.
⚠️ Piège à éviter
Les angles dans les lois de Snell-Descartes se mesurent toujours par rapport à la normale à la surface (la perpendiculaire au dioptre), jamais par rapport à la surface elle-même. Si l'énoncé te donne un angle par rapport à la surface, tu dois faire $90° - \alpha$ avant d'appliquer la loi. C'est l'erreur classique qui te coûte 2 points en optique.
Tu sais maintenant analyser le mouvement et les ondes. Changeons d'échelle pour étudier le comportement de milliards de particules avec la thermodynamique.
3. Thermodynamique : gaz parfaits et énergie thermique
La thermodynamique modélise le comportement de la matière à l'échelle macroscopique : la température, la pression, le volume et les transferts de chaleur. Au bac, ce thème est dominé par l'équation des gaz parfaits et les calculs d'énergie thermique pour les changements de température.
L'équation d'état des gaz parfaits
L'équation d'état des gaz parfaits relie la pression, le volume, la quantité de matière et la température absolue d'un gaz. Elle s'applique avec une bonne précision aux gaz à pression et température modérées.
$$P \cdot V = n \cdot R \cdot T$$
Les unités obligatoires dans le Système International :
- $P$ : pression en Pascals (Pa). $1$ atm $= 1{,}013 \times 10^5$ Pa, $1$ bar $= 10^5$ Pa.
- $V$ : volume en mètres cubes (m³). $1$ L $= 10^{-3}$ m³.
- $n$ : quantité de matière en moles (mol).
- $T$ : température en Kelvin (K). $T_K = T_{°C} + 273{,}15$.
- $R$ : constante des gaz parfaits, $R \approx 8{,}314$ J·K⁻¹·mol⁻¹.
⚠️ Piège à éviter
L'erreur la plus chère sur PV = nRT, c'est de laisser le volume en litres ou la température en degrés Celsius. Les énoncés sont souvent pervers et utilisent des unités usuelles. Avant tout calcul, fais ta liste de conversions : litres en m³ ($\div 1000$), Celsius en Kelvin ($+ 273{,}15$), bar ou atm en Pascals ($\times 10^5$). Sans ça, ton résultat est faux à coup sûr.
Exemple Concret
Calcule la pression exercée par $n = 0{,}50$ mol de gaz dans un récipient de volume $V = 2{,}0$ L à $T = 25 °$C.
Étape 1 : conversions.
$V = 2{,}0$ L $= 2{,}0 \times 10^{-3}$ m³ ; $T = 25 + 273{,}15 = 298{,}15$ K.
Étape 2 : on isole P.
$P = \frac{n \cdot R \cdot T}{V} = \frac{0{,}50 \times 8{,}314 \times 298{,}15}{2{,}0 \times 10^{-3}}$
Étape 3 : application numérique.
$P \approx 6{,}2 \times 10^5$ Pa, soit environ 6,2 bars.
Énergie thermique et capacité thermique massique
Quand un corps reçoit ou perd de la chaleur sans changer de phase, sa température varie. La quantité d'énergie thermique mise en jeu se calcule avec :
$$Q = m \cdot c \cdot \Delta T$$
- $Q$ : énergie thermique en joules (J). Positive si reçue, négative si cédée.
- $m$ : masse du corps en kg.
- $c$ : capacité thermique massique en J·kg⁻¹·K⁻¹. Pour l'eau liquide, $c_{eau} \approx 4185$ J·kg⁻¹·K⁻¹.
- $\Delta T = T_{final} - T_{initial}$ : variation de température en Kelvin (K) ou en degrés Celsius (°C). Les deux marchent car c'est une variation, pas une valeur absolue.
💡 L'Astuce d'Inès
Pour la formule $Q = m \cdot c \cdot \Delta T$, tu peux laisser $\Delta T$ en degrés Celsius (pas besoin de convertir en Kelvin). Pourquoi ? Parce que $\Delta T_K = \Delta T_{°C}$ pour une variation. Une élévation de 30 °C est aussi une élévation de 30 K. Cette astuce t'évite une conversion inutile et t'épargne le risque d'erreur.
Les 3 modes de transfert thermique
L'énergie thermique se transmet d'un corps chaud à un corps froid de trois façons distinctes :
- Conduction : transfert dans un solide ou par contact direct (chaleur qui remonte dans le manche d'une cuillère plongée dans un bol chaud).
- Convection : transfert dans un fluide (liquide ou gaz) par déplacement de matière (l'air chaud monte au-dessus d'un radiateur).
- Rayonnement : transfert par ondes électromagnétiques, sans support matériel (la chaleur du Soleil qui arrive sur Terre à travers le vide spatial).
Tu maîtrises les grandeurs macroscopiques. Revenons à l'échelle atomique avec les fondamentaux de la chimie.
4. Constitution de la matière : mole, concentration et dilution
Tout en chimie repose sur la notion de mole. Avant chaque calcul de pH, de réaction ou de dosage, tu dois savoir manipuler la quantité de matière, la concentration et les conversions entre masse et volume. C'est la base sans laquelle tout le reste s'effondre.
Quantité de matière et masse
La quantité de matière exprime le "nombre" d'entités chimiques (atomes, ions, molécules) en moles. La formule clé pour passer de la masse à la quantité de matière, et inversement :
$$n = \frac{m}{M}$$
- $n$ : quantité de matière en moles (mol).
- $m$ : masse de l'échantillon en grammes (g).
- $M$ : masse molaire de l'espèce chimique en grammes par mole (g/mol).
💡 L'Astuce d'Inès
Pour ne plus jamais inverser le numérateur et le dénominateur, pense "n aime M". Le "m" minuscule de "aime" (la masse) est en haut. Le "M" majuscule (la masse molaire) est en bas. Trois lettres, une astuce, zéro erreur.
📌 La constante d'Avogadro
La constante d'Avogadro relie le nombre d'entités à la quantité de matière : $N = n \cdot N_A$, avec $N_A = 6{,}022 \times 10^{23}$ mol⁻¹. Une mole correspond donc à $6{,}022 \times 10^{23}$ entités. Cette constante est fournie au bac, mais retiens son ordre de grandeur.
Concentration en masse et concentration molaire
Quand un soluté est dissous dans un solvant, on caractérise la solution par sa concentration. Deux versions à connaître :
- Concentration en masse : $C_m = \frac{m_{soluté}}{V_{solution}}$. En grammes par litre (g/L), avec $V$ en L.
- Concentration molaire : $C = \frac{n_{soluté}}{V_{solution}}$. En moles par litre (mol/L).
- Lien entre les deux : $C = \frac{C_m}{M}$, avec $M$ la masse molaire du soluté en g/mol.
Exemple Concret
On dissout 5,85 g de chlorure de sodium (NaCl, $M = 58{,}5$ g/mol) dans 500 mL d'eau. Calcule la concentration molaire de la solution.
Étape 1 : on calcule la quantité de matière.
$n = \frac{m}{M} = \frac{5{,}85}{58{,}5} = 0{,}10$ mol
Étape 2 : on calcule la concentration molaire.
$C = \frac{n}{V} = \frac{0{,}10}{0{,}500} = 0{,}20$ mol/L
Conclusion : la solution a une concentration molaire de 0,20 mol/L.
La dilution : conservation de la quantité de matière
Diluer une solution, c'est ajouter du solvant (en général de l'eau) sans modifier la quantité de soluté. La quantité de soluté étant conservée, on a la formule magique de la dilution :
$$C_1 \cdot V_1 = C_2 \cdot V_2$$
- Indice 1 : la solution-mère concentrée.
- Indice 2 : la solution-fille diluée.
- Les volumes peuvent être en mL ou en L, du moment qu'ils sont dans la même unité.
💡 L'Astuce d'Inès
Pour la dilution, peu importe que tu travailles en litres ou en millilitres : tant que $V_1$ et $V_2$ sont dans la même unité, ça marche. Tu peux donc rester en mL (plus naturel pour les volumes de pipette et de fiole jaugée). Pareil pour la concentration : reste en mol/L des deux côtés.
Tu sais maintenant manier les bases de la chimie. Passons aux réactions.
5. Réactions chimiques : acido-basique, oxydoréduction et cinétique
Les réactions chimiques au bac se concentrent sur trois grandes familles : les réactions acido-basiques (avec leurs constantes Ka et leur pH), les réactions d'oxydoréduction (avec les demi-équations électroniques) et la cinétique chimique (la vitesse de réaction). Chaque famille a ses formules spécifiques à ne pas mélanger.
Acido-basicité : pH, Ka et pKa
Une solution est acide quand elle contient plus d'ions oxonium ($H_3O^+$) que d'ions hydroxyde ($HO^-$). Le pH quantifie cette acidité sur une échelle logarithmique de 0 à 14.
- Définition du pH : $pH = -\log[H_3O^+]$, avec $[H_3O^+]$ en mol/L.
- Calcul inverse : $[H_3O^+] = 10^{-pH}$ en mol/L.
- Produit ionique de l'eau (à 25 °C) : $K_e = [H_3O^+] \cdot [HO^-] = 1{,}0 \times 10^{-14}$.
- Constante d'acidité $K_a$ pour un couple AH/A⁻ : $K_a = \frac{[A^-] \cdot [H_3O^+]}{[AH]}$.
- pKa : $pK_a = -\log K_a$.
📌 À Retenir : la relation pH/pKa
La forme prédominante d'un couple acido-basique dépend du pH par rapport au pKa :
- Si $pH < pK_a$ : la forme acide AH prédomine.
- Si $pH > pK_a$ : la forme basique A⁻ prédomine.
- Si $pH = pK_a$ : il y a autant des deux formes.
C'est le diagramme de prédominance, à savoir tracer en 30 secondes.
⚠️ Piège à éviter
Une baisse d'un seul point de pH (par exemple passer de 4 à 3) signifie que la concentration en $H_3O^+$ est multipliée par 10. La solution est dix fois plus acide. Ne dis jamais "un peu plus acide" : sur une échelle log, chaque point compte facteur 10.
Oxydoréduction : demi-équations et équations bilan
Une réaction d'oxydoréduction met en jeu un transfert d'électrons entre un oxydant et un réducteur. Pour équilibrer une équation rédox, on passe par les demi-équations.
- Définition : un oxydant capte des électrons (il est réduit). Un réducteur cède des électrons (il est oxydé).
- Demi-équation type : $\text{Ox} + n\text{e}^- \rightleftharpoons \text{Red}$. Exemple : $\text{Cu}^{2+} + 2\text{e}^- \rightleftharpoons \text{Cu}$.
- Équation bilan : on combine deux demi-équations en équilibrant le nombre d'électrons échangés (multiplication par les bons coefficients).
💡 L'Astuce d'Inès
Pour équilibrer une demi-équation en milieu acide, tu suis 4 étapes : (1) équilibre l'élément qui change de degré d'oxydation, (2) équilibre les O avec des $H_2O$, (3) équilibre les H avec des $H^+$, (4) équilibre les charges avec des électrons. Mémorise cet ordre, c'est universel.
Cinétique : vitesse volumique de réaction
La cinétique chimique étudie la vitesse à laquelle se produit une réaction. La vitesse volumique de disparition d'un réactif (ou d'apparition d'un produit) se définit par :
$$v = \frac{1}{V} \cdot \left|\frac{dn}{dt}\right| \quad \text{ou} \quad v = \left|\frac{d[X]}{dt}\right|$$
- $v$ en mol·L⁻¹·s⁻¹ ou en mol·L⁻¹·min⁻¹ selon l'échelle de temps.
- $\frac{d[X]}{dt}$ : dérivée de la concentration par rapport au temps.
- La valeur absolue garantit que la vitesse est positive même quand un réactif disparaît.
📌 Temps de demi-réaction $t_{1/2}$
Le temps de demi-réaction est la durée nécessaire pour que la moitié du réactif limitant ait été consommée. C'est un indicateur de la rapidité de la réaction. Pour une cinétique du premier ordre, $t_{1/2}$ est constant et dépend uniquement de la constante de vitesse.
Tu maîtrises maintenant les 3 grandes familles de réactions. Voyons comment les caractériser au laboratoire avec les méthodes physiques d'analyse.
6. Méthodes physiques d'analyse : Beer-Lambert, conductimétrie et pH-métrie
Au laboratoire, déterminer une concentration inconnue passe par trois techniques principales : la spectrophotométrie (loi de Beer-Lambert), la conductimétrie (mesure de conductivité) et la pH-métrie (titrages acide-base). Chacune a sa formule clé, à connaître pour le bac.
Loi de Beer-Lambert
Quand un faisceau de lumière monochromatique traverse une solution colorée, une partie de l'intensité est absorbée. L'absorbance $A$ est proportionnelle à la concentration de l'espèce absorbante.
$$A = \varepsilon \cdot \ell \cdot C$$
- $A$ : absorbance, sans unité (lue directement sur le spectrophotomètre).
- $\varepsilon$ : coefficient d'absorption molaire, en L·mol⁻¹·cm⁻¹. Dépend de l'espèce et de la longueur d'onde choisie.
- $\ell$ : épaisseur de la cuvette traversée, en cm (typiquement 1 cm).
- $C$ : concentration de l'espèce absorbante, en mol/L.
📌 La méthode du dosage par étalonnage
Pour doser une solution de concentration inconnue, on prépare plusieurs solutions étalons de concentrations connues, on mesure leur absorbance, on trace la droite $A = f(C)$, puis on lit la concentration inconnue à partir de l'absorbance mesurée. La droite passe par l'origine si la loi de Beer-Lambert est respectée.
Conductimétrie : conductivité d'une solution ionique
La conductivité $\sigma$ d'une solution ionique mesure sa capacité à conduire le courant. Plus la solution contient d'ions, plus elle est conductrice.
$$\sigma = \sum_i \lambda_i \cdot c_i$$
- $\sigma$ : conductivité de la solution en siemens par mètre (S/m) ou en mS/cm.
- $\lambda_i$ : conductivité molaire ionique de l'ion $i$, en S·m²·mol⁻¹. Dépend de la nature de l'ion.
- $c_i$ : concentration molaire de l'ion $i$ en mol/m³ (attention, ce n'est pas mol/L).
⚠️ Piège à éviter
Pour la conductivité, les concentrations doivent être en mol/m³, pas en mol/L. Conversion : $1$ mol/L $= 1000$ mol/m³. Si tu oublies cette conversion, tu auras un résultat 1000 fois trop petit. C'est l'erreur classique du dosage conductimétrique au bac.
pH-métrie : titrages et équivalence
Un titrage pH-métrique consiste à doser une solution acide (ou basique) en y ajoutant progressivement une solution de concentration connue. À l'équivalence, on a :
$$n_{titré} = n_{titrant} \quad \Leftrightarrow \quad C_a \cdot V_a = C_b \cdot V_b$$
- $C_a$ et $V_a$ : concentration et volume de la solution acide.
- $C_b$ et $V_b$ : concentration et volume de base versé à l'équivalence.
- L'équivalence se repère sur la courbe pH = f($V_{versé}$) au point d'inflexion (saut de pH).
💡 L'Astuce d'Inès
Pour repérer l'équivalence sur une courbe de titrage, utilise la méthode des tangentes parallèles : trace deux tangentes parallèles de part et d'autre du saut de pH, puis trace la médiatrice du segment qui les relie. L'intersection avec la courbe donne le volume équivalent. Plus précis que de pointer le milieu du saut à l'œil.
Tu disposes maintenant de toutes les formules essentielles. Avant de passer à la mémorisation, faisons le point sur les unités.
7. Tableau des unités courantes du programme
La maîtrise des formules ne suffit pas : le bac de physique chimie évalue aussi ta capacité à manier les unités sans erreur. Voici un récapitulatif des grandeurs les plus fréquentes du programme, avec leur unité SI et les conversions courantes que tu dois savoir faire en moins de 5 secondes.
Unités SI et conversions à connaître pour le bac PC
| Grandeur | Symbole | Unité SI | Conversions courantes |
|---|---|---|---|
| Longueur | $L$, $d$, $\ell$ | mètre (m) | $1$ km $= 10^3$ m ; $1$ cm $= 10^{-2}$ m ; $1$ mm $= 10^{-3}$ m |
| Masse | $m$ | kilogramme (kg) | $1$ g $= 10^{-3}$ kg ; $1$ mg $= 10^{-6}$ kg ; $1$ t $= 10^{3}$ kg |
| Temps | $t$ | seconde (s) | $1$ min $= 60$ s ; $1$ h $= 3600$ s ; $1$ ms $= 10^{-3}$ s |
| Volume | $V$ | mètre cube (m³) | $1$ L $= 10^{-3}$ m³ ; $1$ mL $= 10^{-6}$ m³ |
| Vitesse | $v$ | m/s | $1$ km/h $= \frac{1}{3{,}6}$ m/s |
| Force | $F$ | newton (N) | $1$ N $= 1$ kg·m/s² |
| Énergie / Travail | $E$, $W$, $Q$ | joule (J) | $1$ kJ $= 10^{3}$ J ; $1$ eV $= 1{,}6 \times 10^{-19}$ J ; $1$ cal $\approx 4{,}18$ J |
| Puissance | $P$ | watt (W) | $1$ kW $= 10^{3}$ W ; $1$ MW $= 10^{6}$ W |
| Pression | $P$ | pascal (Pa) | $1$ atm $= 1{,}013 \times 10^{5}$ Pa ; $1$ bar $= 10^{5}$ Pa ; $1$ hPa $= 100$ Pa |
| Température | $T$ | kelvin (K) | $T_K = T_{°C} + 273{,}15$ |
| Quantité de matière | $n$ | mole (mol) | $1$ mmol $= 10^{-3}$ mol ; $1$ μmol $= 10^{-6}$ mol |
| Concentration molaire | $C$ | mol/m³ (SI) | $1$ mol/L $= 10^{3}$ mol/m³ |
💡 L'Astuce d'Inès
Imprime ce tableau et colle-le au-dessus de ton bureau pendant tes révisions. Avant de commencer un exercice, vérifie systématiquement les unités de toutes les données et convertis-les en unités SI si besoin. Ce réflexe te coûte 30 secondes mais te garantit le résultat correct.
Tu as toutes les formules et toutes les unités. Reste un défi : les retenir durablement.
8. L'outil ultime pour mémoriser ses formules de physique chimie
Maîtriser les formules de physique chimie en terminale, c'est une chose. Les avoir en tête le jour J, c'en est une autre. La meilleure méthode pour les mémoriser durablement, c'est le rappel actif (active recall), couplé à la répétition espacée. Voici la méthode concrète à appliquer dès aujourd'hui.
1. Comprendre la formule avant de l'apprendre
Apprendre $E_c = \frac{1}{2}mv^2$ par cœur sans comprendre que la vitesse intervient au carré, c'est inutile. Avant de mémoriser, demande-toi : que représente chaque grandeur ? Pourquoi cette puissance, ce coefficient ? Quelles sont les unités ? Une formule comprise se retient 10 fois mieux qu'une formule récitée.
2. Regrouper par thème, pas en vrac
Crée des fiches séparées par thème : une pile pour la mécanique, une pour les ondes, une pour la thermo, une pour la chimie. Cette segmentation évite la confusion mentale entre des concepts très différents. Tu peux consulter notre guide complet bac PC 2026 pour la vue d'ensemble du programme.
3. Active recall : ferme tes notes et teste-toi
Au lieu de relire passivement tes fiches, ferme ton cahier et essaie de retrouver la formule de mémoire. Écris-la sur une feuille blanche. Vérifie ensuite. Tout ce que tu n'as pas retrouvé = ce qu'il faut retravailler. C'est inconfortable les premières fois, mais c'est 3 fois plus efficace que la relecture passive.
4. Faire des exercices ciblés sur chaque formule
Une formule isolée ne sert à rien. Pour chaque formule, fais au moins 3 exercices d'application : un facile, un moyen, un difficile. C'est en l'utilisant que tu la mémorises. Pour t'entraîner, tu peux utiliser nos exercices de PC bac 2026, classés par thème.
5. Simulation jour J : reproduire les conditions du bac
Une fois par mois, fais un sujet complet en 3h30, sans tes fiches. Tu identifies tes points faibles et tu rejoues la pression de l'épreuve. C'est aussi le moment de retravailler ta méthode pour rédiger une bonne réponse : présentation, justification, unités encadrées.
💡 L'Astuce d'Inès
Voici un planning hebdo pour mémoriser efficacement :
- Lundi : 5 fiches de mécanique. Cache la formule, écris-la de mémoire, vérifie.
- Mardi : 5 fiches de chimie. Même rituel.
- Mercredi : 5 fiches d'ondes ou de thermo.
- Jeudi : exercices ciblés sur les formules de la semaine.
- Vendredi : repos ou révision libre.
- Dimanche : feuille blanche, écris les 15 formules de la semaine sans aide. Note les oublis.
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Cet article couvre les formules essentielles. Pour les 213 formules complètes du programme bac (Maths + PC) avec leurs applications types et un format prêt à imprimer, regarde le Pack BAC 2026 d'Inès.
Découvrir le Pack BAC 2026 ›9. FAQ : tes questions sur les formules du bac PC 2026
Combien de formules faut-il connaître pour le bac de physique chimie ?
Pour la spé physique chimie en terminale, tu dois maîtriser environ 50 formules essentielles, réparties sur les 6 grands thèmes du programme : mécanique, ondes et signaux, thermodynamique, constitution de la matière, réactions chimiques et méthodes d'analyse. À cela s'ajoutent une douzaine de constantes (Avogadro, R, célérité de la lumière, etc.) et les unités SI à manier sans erreur. Concentre-toi sur les indispensables comme $\Sigma\vec{F} = m\vec{a}$, $E_c = \frac{1}{2}mv^2$, $PV = nRT$, $pH = -\log[H_3O^+]$ et $A = \varepsilon \ell C$.
Quelles formules sont à connaître par cœur pour le bac PC ?
Les formules obligatoires par cœur sont : la deuxième loi de Newton ($\Sigma \vec{F} = m\vec{a}$), les énergies cinétique ($E_c = \frac{1}{2}mv^2$) et potentielle ($E_{pp} = mgz$), la longueur d'onde ($\lambda = v/f$), le niveau sonore ($L = 10\log(I/I_0)$), Snell-Descartes ($n_1\sin i_1 = n_2\sin i_2$), les gaz parfaits ($PV = nRT$), l'énergie thermique ($Q = mc\Delta T$), la quantité de matière ($n = m/M$), la concentration ($C = n/V$), la dilution ($C_1V_1 = C_2V_2$), le pH ($pH = -\log[H_3O^+]$) et Beer-Lambert ($A = \varepsilon \ell C$). Les autres se déduisent ou sont fournies dans l'énoncé.
Comment retenir les formules de physique chimie ?
Trois techniques marchent ensemble : l'active recall (fermer le cahier et écrire les formules de mémoire avant de vérifier), la répétition espacée (réviser une formule le jour même, puis 2 jours après, puis 1 semaine après) et les exercices d'application (au moins 3 exercices par formule, du plus simple au plus difficile). Apprendre une formule sans la pratiquer, c'est inutile : c'est en l'utilisant sur des cas concrets que ton cerveau l'ancre durablement.
Faut-il connaître les unités au bac PC ?
Oui, et c'est même capital. Au bac de physique chimie, oublier une unité ou utiliser la mauvaise (litres au lieu de m³, grammes au lieu de kilogrammes, Celsius au lieu de Kelvin) te coûte des points sur chaque exercice. Toutes les formules du programme s'utilisent avec les unités du Système International. Avant chaque calcul, prends 30 secondes pour vérifier les unités de toutes les données et les convertir si besoin. C'est le réflexe qui sauve.
Quelle est la différence entre Em, Ec et Ep ?
Ces trois grandeurs sont reliées par la formule $E_m = E_c + E_p$. L'énergie cinétique $E_c = \frac{1}{2}mv^2$ est l'énergie due au mouvement : elle dépend de la masse et de la vitesse. L'énergie potentielle $E_p$ est l'énergie due à la position dans un champ (de pesanteur, électrique, etc.) : pour la pesanteur, $E_{pp} = mgz$. L'énergie mécanique $E_m$ est leur somme. Sans frottements, $E_m$ se conserve : tout ce qui est gagné en cinétique est perdu en potentielle, et inversement. Avec frottements, $E_m$ diminue.
Comment utiliser la loi des gaz parfaits PV = nRT ?
La formule $PV = nRT$ s'applique uniquement avec les unités SI : $P$ en pascals (Pa), $V$ en mètres cubes (m³), $n$ en moles (mol), $T$ en kelvins (K) et $R = 8{,}314$ J·K⁻¹·mol⁻¹. Avant tout calcul, convertis : litres en m³ (divise par 1000), Celsius en kelvins (ajoute 273,15), bar ou atm en pascals (multiplie par $10^5$). Une fois les unités correctes, tu isoles la grandeur cherchée. Le piège classique, c'est de garder le volume en litres : ton résultat est alors faux d'un facteur 1000.
Comment rédiger une réponse au bac de physique chimie ?
La rédaction au bac PC suit toujours le même schéma : (1) cite la formule littérale ($P = nRT/V$ par exemple), (2) précise les unités de chaque grandeur, (3) fais les conversions nécessaires, (4) écris l'application numérique avec les valeurs, (5) donne le résultat avec son unité encadré. Les correcteurs accordent des points partiels : même si ton calcul final a une erreur de calcul, tu sécurises 2 à 3 points sur la formule littérale et la mise en équation. Pour aller plus loin, consulte notre méthode complète de rédaction au bac PC.
La calculatrice est-elle autorisée au bac de physique chimie ?
Oui, la calculatrice est autorisée pendant toute l'épreuve de physique chimie au bac, à condition d'être en mode examen (toutes les mémoires effacées, pas d'accès à internet). Tu peux donc l'utiliser pour les conversions d'unités, les puissances de 10, les logarithmes (essentiels pour le pH et le niveau sonore) et les calculs trigonométriques (Snell-Descartes). Vérifie avant l'épreuve que ta calculatrice est bien en mode examen et que tu sais activer les fonctions $\log$, $\sin$, $\cos$, et la notation scientifique.
Comment réviser les formules de physique chimie en dernière minute ?
Si tu n'as plus que quelques jours, concentre-toi sur les 15 formules les plus fréquentes au bac : Newton, énergies, longueur d'onde, niveau sonore, Snell-Descartes, gaz parfaits, énergie thermique, quantité de matière, concentration, dilution, pH, $K_a$, demi-équations rédox, Beer-Lambert, vitesse de réaction. Pour chacune, vérifie que tu connais la formule, les unités et un exemple d'application. La veille, refais 2 ou 3 exercices types sur ces formules. Ne tente pas d'apprendre des formules nouvelles à la dernière minute : tu vas les mélanger.
Une fiche de formules est-elle fournie le jour du bac de PC ?
Oui, le sujet du bac de physique chimie comporte un encart de données qui fournit certaines formules complexes (équations de Maxwell de niveau supérieur, valeurs de constantes spécifiques, paramètres d'un circuit RC), les masses molaires des espèces utilisées et les conductivités molaires ioniques. En revanche, les formules de base du programme (Newton, gaz parfaits, pH, énergie cinétique, longueur d'onde, dilution, Beer-Lambert) ne sont pas fournies : tu dois les connaître par cœur. Habitue-toi à utiliser les sujets zéro et les annales pour repérer ce qui est donné et ce qui ne l'est pas.
Conclusion
Tu disposes maintenant de toutes les formules de physique chimie en terminale : les 50 formules essentielles, leurs unités, leurs cas d'usage et les pièges à éviter. Le programme se découpe en 6 thèmes cohérents (mécanique, ondes, thermo, matière, réactions, méthodes d'analyse), et chaque thème a sa logique propre.
Mais retiens cette règle : connaître une formule ne suffit pas. Au bac PC, ce qui compte, c'est la capacité à la mobiliser rapidement, avec les bonnes unités et la bonne rédaction. Et ça, ça se travaille uniquement avec des exercices, pas avec de la relecture passive. Comprends, mémorise, applique : c'est dans cet ordre que ton cerveau retient durablement.
Le jour J, tu n'auras pas le temps d'hésiter sur une formule. Si tu la cherches, tu perds une minute. Si tu en doutes, tu perds 5 points. Ton objectif sur les 7 dernières semaines : transformer chaque formule en réflexe automatique, sans hésitation. Bonne révision, et confiance.