Quelle longueur de grillage faut-il pour faire le tour d’un terrain ? Combien de mètres parcourt une roue de vélo à chaque tour ? Pour répondre, il faut savoir convertir des longueurs et calculer un périmètre, c’est-à-dire la longueur du contour d’une figure. En Sixième, tu découvres aussi le périmètre du disque, qui utilise un nombre très célèbre : le nombre pi.
Ce que tu sauras faire à la fin
- Je sais convertir une longueur entre les km, m, cm et mm.
- Je sais calculer le périmètre d’un carré et d’un rectangle.
- Je connais le vocabulaire du cercle : centre, rayon, diamètre, corde.
- Je sais calculer le périmètre d’un disque avec le nombre pi.
- Je sais trouver le périmètre d’une figure composée.
À quoi ça sert dans la vraie vie ?
Le périmètre, tu l’utilises sans le savoir tout le temps. C’est la longueur de la ligne blanche qui fait le tour d’un terrain de foot, la quantité de scotch pour faire le tour d’un colis, ou encore la distance que parcourt ta roue de trottinette à chaque tour complet. Dès que tu fais le tour de quelque chose, tu parles de périmètre.
1. Convertir les longueurs
Les unités de longueur
L’unité principale de longueur est le mètre (m). On utilise aussi ses multiples et ses sous-multiples :
- le kilomètre (km) : 1 km =1000 m ;
- le mètre (m) ;
- le centimètre (cm) : 1 m =100 cm ;
- le millimètre (mm) : 1 cm =10 mm.
Convertir avec un tableau
Pour convertir, on place chaque chiffre dans un tableau de conversion, une colonne par unité, le chiffre des unités du nombre sous son unité.
Ici on lit 3,5 m =350 cm : on complète avec des zéros jusqu’à la colonne voulue.
Une autre méthode : pour passer d’une unité à l’unité juste à droite, on multiplie par 10 ; pour passer à l’unité juste à gauche, on divise par 10.
Deux conversions
- 3,5 m en cm : des m aux cm, on avance de deux colonnes vers la droite, donc on multiplie par 100. 3,5×100=350, donc 3,5 m =350 cm.
- 250 cm en m : des cm aux m, on recule de deux colonnes vers la gauche, donc on divise par 100. 250:100=2,5, donc 250 cm =2,5 m.
Le piège des zéros
Pour convertir 3,5 m en cm, on est tenté d’écrire :
- FAUX : 3,5 m =35 cm (on a oublié une colonne, on a multiplié par 10 au lieu de 100).
- VRAI : 3,5 m =350 cm, car des mètres aux centimètres il y a deux colonnes (m → dm → cm), donc on multiplie par 100.
Le bon réflexe : compter le nombre de colonnes entre les deux unités.
2. Périmètre du carré et du rectangle
Qu'est-ce qu'un périmètre ?
Le périmètre d’une figure est la longueur de son contour, c’est-à-dire la longueur du tour complet de la figure. C’est une longueur, on l’exprime donc en cm, m, km…
Périmètre d'un rectangle de 7 cm sur 4 cm
La longueur est L=7 cm et la largeur est ℓ=4 cm.
P=2×(7+4)=2×11=22 cm
Le périmètre de ce rectangle vaut 22 cm.
Bien penser aux quatre côtés
Pour le rectangle de 7 cm sur 4 cm :
- FAUX : P=7+4=11 cm (on n’a additionné que deux côtés sur quatre).
- VRAI : P=2×(7+4)=22 cm, car un rectangle a deux longueurs et deux largeurs.
Le périmètre fait le tour complet : il faut toujours les quatre côtés.
3. Le vocabulaire du cercle
Centre, rayon, diamètre, corde
Un cercle est l’ensemble des points situés à la même distance d’un point appelé le centre.
- Le rayon est un segment qui relie le centre à un point du cercle. On note souvent sa longueur R (ou r).
- Le diamètre est un segment qui relie deux points du cercle en passant par le centre. On note souvent sa longueur D (ou d).
- Une corde est un segment qui relie deux points du cercle, sans forcément passer par le centre.
Le diamètre est la plus longue corde du cercle.
Lien entre rayon et diamètre
Le diamètre est le double du rayon :
D=2×R
Et inversement, le rayon est la moitié du diamètre : R=D:2.
Par exemple, un cercle de rayon R=20 m a un diamètre D=2×20=40 m.
Disque ou cercle ?
Le cercle est seulement le contour (le trait rond). Le disque est la surface remplie à l’intérieur, comme une pizza entière. Le périmètre du disque et la circonférence du cercle désignent la même chose : la longueur du tour rond.
4. Périmètre du disque (nouveauté de Sixième)
Le nombre pi
Quand on mesure le tour d’un cercle et qu’on le divise par son diamètre, on tombe toujours sur le même nombre, quel que soit le cercle. Ce nombre s’appelle pi, il se note π. C’est un nombre avec une infinité de chiffres après la virgule :
π≈3,14
En Sixième, on prend la valeur approchée π≈3,14.
Calculer le périmètre d'un disque
- Repérer ce que donne l’énoncé : le diamètre ou le rayon.
- Si on a le rayon, calculer d’abord le diamètre : D=2×R.
- Appliquer la formule P=π×D avec π≈3,14.
- Écrire l’unité dans le résultat.
Tour d'une roue de diamètre 10 cm
Le diamètre est D=10 cm.
P=π×D≈3,14×10=31,4 cm
À chaque tour, cette roue parcourt environ 31,4 cm.
Diamètre ou rayon : ne pas se tromper
Pour un disque de rayon R=5 cm :
- FAUX : P=3,14×5=15,7 cm (on a multiplié par le rayon au lieu du diamètre).
- VRAI : on calcule d’abord le diamètre D=2×5=10 cm, puis P=3,14×10=31,4 cm.
La formule P=π×D utilise le diamètre, pas le rayon. Quand l’énoncé donne le rayon, on le double d’abord.
Faire le tour d'une figure composée
Une figure composée est formée de plusieurs morceaux (par exemple un rectangle surmonté d’un demi-disque). Pour son périmètre :
- On suit le contour extérieur en faisant le tour complet.
- On additionne les longueurs de tous les bords parcourus.
- Attention : on ne compte que les côtés qui sont sur le bord extérieur ; les traits situés à l’intérieur de la figure ne font pas partie du périmètre.
Le truc de la fourmi
Pour ne rien oublier, imagine une fourmi qui marche tout autour de la figure et qui revient à son point de départ. La distance qu’elle parcourt, c’est exactement le périmètre. Si la fourmi ne passe pas sur un trait, ce trait ne compte pas.