Bac Général
Classe : Terminale
Centre d’examen : Métropole
Matière : Sciences de l’ingénieur
Année : 2021
Session : Normale
Durée de l’épreuve : 4 heures
Partie sciences de l’ingénieur : durée indicative de 3 h – Coefficient : 12
Partie sciences physiques : durée indicative de 1 h – Coefficient : 4
Repère de l’épreuve :
L’usage de la calculatrice n’est pas autorisé.
Partie 1 – Sciences de l’ingénieur 20 points
Partie 2 – Sciences Physiques 20 points
Le candidat traite les 2 parties en suivant les consignes contenues dans le sujet.
Partie 1 – Sciences de l’ingénieur : Rouen Normandy Autonomous Lab (RNAL)
Une réponse à la problématique de la mobilité du premier ou dernier kilomètre
Présentation :
Les transports publics traditionnels (bus, tramway et métro) fonctionnent de manière optimale dans les centres-villes denses et la proche banlieue. Aujourd’hui, souvent moins bien desservis, les quartiers à plus faible densité imposent à leurs habitants d’avoir recours à leur véhicule personnel ou à marcher sur de longues distances pour rejoindre leur destination ou pour relier le réseau de transports en commun.
Sous-partie 1 – obligatoire : Réservation d’un véhicule
Objectif de cette partie : vérifier que le traitement de données de la supervision permet la réservation d’un véhicule selon la disponibilité.
Sous-partie 2 – choix 1 : Communication avec l’infrastructure routière
Objectif de cette partie : dimensionner l’alimentation autonome d’une unité de bord de route et vérifier que les informations transmises au véhicule par le contrôleur d’un feu de carrefour permettent de déterminer l’état de ce feu.
Sous-partie 3 – choix 2 : Insertion du véhicule sur une voie prioritaire
Objectif de cette partie : vérifier que le véhicule respecte les règles du code de la route lors d’une manœuvre d’insertion sur une voie prioritaire
Partie 2 : Sciences physiques
Vous indiquerez sur votre copie les deux exercices choisis : exercice A ou exercice B ou exercice C.
EXERCICE A (10 points) – Le déploiement des satellites Starlink
Mots-clés : repère de Frenet, mouvement circulaire, lois de Kepler.
Le projet Starlink vise à fournir un accès Internet à la totalité de la population mondiale grâce à une flotte de plusieurs milliers de satellites. Ces satellites sont plats et compacts, ils n’utilisent qu’un seul panneau voltaïque. Ils sont dotés de quatre antennes puissantes, assurant un fort débit.
« D’après Starlink.com, wikipedia et futura-sciences ».
EXERCICE B (10 points) – Influence d’un écoulement d’air sur le refroidissement d’un bloc de métal
Mots-clés : évolution de la température d’un système au cours du temps.
On souhaite étudier quantitativement l’influence d’un écoulement d’air sur la rapidité du refroidissement d’un bloc de métal. Pour cela, on réalise l’expérience qui consiste à mesurer au cours du temps l’évolution de la température intérieure d’un cylindre de cuivre suspendu à l’air libre, avec et sans ventilation.
EXERCICE C (10 points) – Nuisances sonores d’un drone
Mots-clés : niveau d’intensité sonore ; atténuation géométrique.
La nouvelle réglementation de 2021 concernant les drones indique que le niveau d’intensité sonore de la machine en vol ne doit pas excéder 85 dB. Les constructeurs cherchent donc à améliorer les hélices pour diminuer le niveau d’intensité sonore.
Lors d’un spectacle de drones, plusieurs centaines de drones défilent à seulement une trentaine de mètres des spectateurs.