Bac Technologique
Classe : Terminale STL
Centre d’examen : Métropole
Matière : Spécialité Physique-Chimie et Mathématiques
Année : 2022
Session : Normale
Durée de l’épreuve : 3 heures
Repère de l’épreuve : 22-TLPCMAME1
L’usage de calculatrice avec mode examen actif est autorisé.
L’usage de calculatrice sans mémoire « type collège » est autorisé.
PHYSIQUE-CHIMIE : 14/20 points
MATHÉMATIQUES : 6/20 points
EXERCICE 1 (4 points) (physique-chimie et mathématiques)
Lorsqu’un objet est lâché dans un fluide (air, eau, etc.), il subit, outre son poids et la poussée d’Archimède, des forces de frottement fluide. La modélisation de ces forces de frottement fluide conduit à considérer que :
• lorsque la vitesse de l’objet 𝑣 est « faible », l’intensité des forces de frottement fluide est proportionnelle à 𝑣 ;
• lorsque la vitesse de l’objet 𝑣 est « élevée », l’intensité des forces de frottement fluide est proportionnelle à 𝑣2.
Dans cet exercice, on se propose d’étudier expérimentalement le modèle des forces de
frottement fluide dans le cas des faibles vitesses.
EXERCICE 2 (6 points) (physique-chimie)
Energy Observer est le premier navire à hydrogène autonome en énergie, sans émission de gaz à effet de serre ou de particules fines. Ce navire du futur à propulsion fonctionne avec trois sources d’énergie renouvelables (solaire, éolien et hydrolien) et deux formes de stockage d’énergie (batteries pour le court terme et dihydrogène pour le long terme).
Durant la journée, la propulsion du bateau est assurée grâce à l’énergie solaire. Dès que la nuit tombe et que les batteries atteignent environ 20 % de leur capacité, la pile à combustible démarre automatiquement afin de remonter leur niveau de charge. Cette opération peut être réalisée en moins de deux heures. Ainsi, la vitesse peut être maintenue et les pics de consommation nocturnes respectés (repas, vie à bord, envois de données, eau chaude produite avec la chaleur de la pile).
EXERCICE 3 (4 points) (mathématiques)
Le candidat doit traiter quatre questions parmi les six que comporte l’exercice.
Les questions sont indépendantes.
Le candidat choisit les quatre questions auxquelles il répond et indique clairement leur numéro sur sa copie en début d’exercice. Seules ces questions sont évaluées.
Chacune d’elles est notée sur un point.
Traiter une question supplémentaire ne rapporte aucun point.
Question 1
Soit la fonction 𝑓 définie et dérivable sur ℝ par
𝑓(𝑥) = (8𝑥 − 2)𝑒−𝑥
On note 𝑓′ sa fonction dérivée.
Déterminer 𝑓′(𝑥) pour tout 𝑥 ∈ ℝ.
EXERCICE 4 (6 points) (physique-chimie)
Vous indiquerez sur votre copie l’exercice choisi : EXERCICE 4-A ou EXERCICE 4-B.
EXERCICE 4-A
Mots-clés : cinétique chimique, réactions acido-basiques
Apportée au sol, l’urée, de formule CO(NH2)2 doit être transformée en ions ammonium (NH4+) puis en ions nitrate (NO3–) avant que les plantes ne puissent l’absorber.
Les enzymes uréases du sol sont des vecteurs de ce processus qui comporte une étape d’hydrolyse.
EXERCICE 4-B
Mots-clés : structure spatiale des espèces chimiques, diagramme de prédominance
L’adrénaline est une hormone aussi appelée « épinéphrine » et principalement sécrétée par les glandes surrénales, situées au-dessus des reins. Elle est libérée dans le sang essentiellement en cas d’émotions intenses : la peur, la colère, le stress… C’est la raison pour laquelle elle est parfois surnommée « l’hormone des sensations fortes ». La présence de cette hormone dans le sang déclenche alors toute une série de réactions en chaîne. Les effets sont nombreux et très rapides : augmentation du rythme cardiaque et du pouls, élévation de la pression artérielle, dilatation des bronches et des pupilles, etc.
Toutes ces manifestations n’ont qu’un seul but : nous rendre plus alerte et vigilant afin d’affronter le danger à venir.
Source : d’après Le journal des femmes