Bac Général
Classe : Terminale
Centre d’examen : Nouvelle-Calédonie
Matière : Physique-Chimie
Année : 2022
Session : Normale
Durée de l’épreuve : 3 heures 30
Repère de l’épreuve : 22-PYCJ2NC1
L’usage de la calculatrice avec le mode examen activé est autorisé.
L’usage de la calculatrice sans mémoire, « type collège », est autorisé.
Le candidat traite 3 exercices : l’exercice 1 puis il choisit 2 exercices parmi les 3 proposés.
Exercice 1 : Synthèse du polycarbonate de bisphénol A (10 points)
Le principal polycarbonate commercial est le polycarbonate de bisphénol A. Il s’agit d’un polymère de formule indiquée ci-après :
Cette matière est transparente, résistante aux chocs et utilisable dans une large gamme de températures, ce qui en fait un matériau de choix dans la fabrication de nombreux objets : verres de vue, fenêtres, CD et DVD, vitres de phares automobiles, etc.
EXERCICES AU CHOIX DU CANDIDAT : Vous indiquerez sur votre copie les 2 exercices choisis : exercice A ou exercice B ou exercice C.
Exercice A : Solarisation d’une piscine hors sol (5 points)
Un particulier désire élever de quelques degrés la température de sa petite piscine hors sol à l’aide d’un dispositif simple, peu coûteux et écologique. Dans un guide de piscines, il trouve la documentation suivante :
« Le tapis solaire est un moyen écologique et économique de chauffer sa piscine. Le tapis solaire se compose de tuyaux souples en PVC de couleur noire assemblés.
Le principe est simple : les tuyaux emmagasinent l’énergie provenant des rayons du soleil. L’eau de la piscine est aspirée via une pompe et elle passe par les tuyaux où elle est chauffée. Elle repart ensuite dans le bassin. »
Exercice B : Modélisation d’un service au tennis (5 points)
L’objectif de cet exercice est de modéliser la trajectoire d’une balle de tennis lors d’un service et de confronter ce modèle à la réalité d’un service analysé par pointage vidéo de la balle.
Les règles du jeu standard indiquent que le serveur doit se tenir alternativement derrière la moitié droite et la moitié gauche du court. La balle doit passer en diagonale au-dessus du filet et toucher le sol dans le carré de service opposé avant que le relanceur ne la renvoie.
Exercice C : Anatomie d’un condensateur (5 points)
Les polycarbonates sont de bons isolants et, à ce titre, sont employés en électronique pour la fabrication de condensateurs. Les condensateurs au polycarbonate sont réalisés en alternant des feuilles métallisées avec des feuilles de polycarbonate un grand nombre de fois. Ces types de condensateurs ont des capacités qui ne varient pas beaucoup avec la température. Ils peuvent avoir des tensions de fonctionnement allant jusqu’à 400 V crête à crête et peuvent être utilisés dans un intervalle de température allant de -55 °C à +125 °C.