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Bac General
Centre d’examen : Metropole
Matiere : Physique-chimie
Annee : 2026
Session : Normale
Duree : 3 heures 30
Repere : 26-PYCJ2ME2
Calculatrice : autorisée
Exercice 1 – La tomate, un fruit plein de ressources (9 points)
Étude de l’effet protecteur sur l’organisme des antioxydants de la tomate, plus particulièrement du lycopène.
1. Extraction du lycopène de la tomate
– Choix du solvant d’extraction (acétate d’éthyle)
– Spectroscopie UV-visible
– Loi de Beer-Lambert
– Détermination de la masse de lycopène extraite
2. Le lycopène, une espèce chimique pleine de ressources
– Synthèse de nouveaux antioxydants à partir du lycopène
– Identification des groupes caractéristiques (ester, acide carboxylique)
– Catégorie de réaction (addition)
– Spectroscopie infrarouge
3. Modélisation des propriétés antioxydantes de la tomate
– Réaction d’oxydoréduction modèle : 2 I⁻(aq) + S₂O₈²⁻(aq) → I₂(aq) + 2 SO₄²⁻(aq)
– Cinétique de réaction
– Temps de demi-réaction
– Vitesse volumique de réaction
– Influence du lycopène sur la transformation chimique
– Justification du pouvoir antioxydant du lycopène
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Exercice 2 – L’astroscope (5 points)
Étude de l’astroscope de Christiaan Huygens, lunette afocale sans tube utilisée au XVIIe siècle pour observer Jupiter.
1. Étude de l’astroscope
– Objectif L₁ : f₁’ = 34 m
– Oculaire L₂ : f₂’ = 7,0 cm
– Hauteur minimale du mât nécessaire
2. Mesure de l’angle sous lequel est vue Jupiter
– Construction optique de la lunette afocale
– Foyers de l’objectif et de l’oculaire
– Marche de rayons lumineux
– Grossissement G = f₁’/f₂’
– Mesure de θ’ = 9,4×10⁻² rad
– Comparaison avec la valeur de référence θref = 2,2×10⁻⁴ rad
– Calcul d’incertitude-type
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Exercice 3 – Surveillance de la fonte des glaces (6 points)
Étude de la mission spatiale GRACE (Gravity Recovery And Climate Experiment) utilisant deux satellites jumeaux pour surveiller les variations du champ de gravitation terrestre.
1. Un satellite autour de la Terre
– Trajectoire circulaire à altitude h = 490 km
– Force gravitationnelle : F = G·MT·m/(RT + h)²
– Repère de Frenet
– Accélération du satellite : a = G·MT/(RT + h)²
– Vitesse du satellite (constante)
– Période de révolution : T = 2π√[(RT + h)³/(G·MT)]
2. Détection d’un objet massif par un couple de satellites
– Influence d’un objet massif (montagne, iceberg) sur la trajectoire
– Travail des forces gravitationnelles
– Variation de la vitesse des satellites
– Onde électromagnétique utilisée (λ ≈ 10⁻² m, domaine micro-ondes)
– Évolution de la distance entre les deux satellites
– Analyse des graphes vitesse/distance
3. Application à la fonte des glaces
– Modification de la distribution des masses à la surface terrestre
– Effet de la fonte des glaces continentales de l’Antarctique
– Variation de la distance maximale entre les satellites
Données :
– G = 6,674 × 10⁻¹¹ m³·kg⁻¹·s⁻²
– MT = 5,972 × 10²⁴ kg
– RT = 6371 km
– m = 500 kg
– Distance moyenne entre satellites : 220 km
– c = 3,00×10⁸ m·s⁻¹