Bac Général
Classe : Terminale
Centre d’examen : Polynésie
Matière : Physique-Chimie
Année : 2022
Session : Normale
Durée de l’épreuve : 3 heures 30
Repère de l’épreuve : 22-PYCJ2PO1
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 : LE SEL D’OSEILLE (10 points)
Le sel d’oseille est une substance chimique présente sous forme d’un solide cristallin blanc, incolore et inodore. Il était historiquement extrait de certaines plantes telles que l’oseille ou la rhubarbe. On le nomme aussi, en nomenclature officielle, l’acide éthanedioïque ou plus communément acide oxalique. Cette substance est actuellement utilisée dans l’industrie pour la création de polymères mais peut être aussi employée dans de nombreux autres domaines : produit nettoyant, répulsif à frelon en apiculture, etc.
L’objectif de cet exercice est de valider deux hypothèses sur le type d’acidité de l’acide oxalique puis dans un second temps de retrouver la formulation de cet acide dans un produit ménager.
EXERCICES AU CHOIX DU CANDIDAT : Vous indiquerez sur votre copie les 2 exercices choisis : exercice A ou exercice B ou exercice C.
Exercice A : UN CAPTEUR CAPACITIF (5 points)
Un capteur de déplacement capacitif est une famille de capteurs utilisant l’effet capacitif pour détecter une variation de faibles distances. Il est généralement réalisé avec une électrode, en forme de disque, plane entourée d’un anneau de garde isolé de l’électrode centrale. L’électrode forme avec la pièce à mesurer conductrice un condensateur plan. https://fr.wikipedia.org
La capacité d’un condensateur dépend de sa géométrie et de l’isolant entre ses armatures. Si on modifie l’un de ces deux paramètres, la capacité du condensateur va varier. On se sert donc de cette propriété pour utiliser un condensateur comme capteur.
L’objectif de cet exercice est de faire l’étude d’un dipôle RC et d’utiliser ensuite cette étude pour expliquer le fonctionnement d’un capteur capacitif.
Exercice B : LA PLANÈTE MERCURE (5 points)
Planète la plus proche du Soleil, Mercure est longtemps restée mal connue. En
première approximation, sa trajectoire dans le référentiel héliocentrique peut être considérée comme circulaire. Toutefois, de toutes les planètes du Système solaire, c’est celle qui possède l’orbite la plus excentrique. Sa distance au Soleil varie en effet de 0,31 ua à 0,47 ua. La vitesse orbitale de Mercure, qui vaut en moyenne 47 km·s–1, varie quant à elle entre les valeurs extrêmes 39 km·s–1 et 59 km·s–1.
Ce n’est que récemment, entre mars 2011 et avril 2015, que la sonde américaine MESSENGER (MErcury Surface, Space ENvironment, GEochemistry and Ranging) a pu être satellisée autour de Mercure. En complément d’autres informations précieuses, la mission MESSENGER a permis de connaître avec précision la masse de cette planète qui ne possède aucun satellite naturel.
Exercice C : NOS OREILLES ON Y TIENT ! (5 points)
Le niveau d’intensité sonore est exprimé en décibels. L’échelle va de 0 à 120 dB. La limite de nocivité est située à 85 dB. Au-dessous, aucun risque auditif. Au-dessus, la nocivité augmente avec le niveau. On trouve des valeurs supérieures à 90 dB dans la vie professionnelle, les activités de loisirs (fêtes, sports mécaniques) et la musique.
D’après http://www.journee-audition.org/pdf/nos-oreilles.pdf
On peut lire dans un guide d’information de la journée nationale de l’audition
l’affirmation suivante : « vous êtes exposé à 85dB et plus si, dans une file de voiture, votre voisin entend votre autoradio toutes vitres fermées. »