Bac Général
Classe : Terminale
Centre d’examen : Nouvelle-Calédonie
Matière : Sciences de l’ingénieur
Année : 2022
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 : 22-SCIPCJ2NC1
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 : Gyrolift
Présentation du système
La mobilité d’une personne est un élément essentiel de l’autonomie. En présence de difficultés motrices, il existe de nombreuses assistances mais souvent limitées en termes d’accessibilité. Pour subvenir au besoin d’autonomie de personnes ayant des difficultés motrices, le fauteuil roulant est la solution la plus communément utilisée.
Sous-partie 1 – obligatoire : Étude fonctionnelle et structurelle du gyrolift
Objectif : vérifier le besoin et décrire la structure fonctionnelle du système.
Sous-partie 2 – choix 1 : Gestion du soulèvement de l’utilisateur
Objectif : valider le choix des vérins de levage.
Sous-partie 3 – choix 2 : Garantir la phase de levage
Objectif: s’assurer du synchronisme des vérins de levage pour éviter un arcboutement.
Partie 2 : Sciences physiques
Les trois exercices proposés sont indépendants ; le candidat doit en traiter
seulement deux. Chacun des exercices est noté sur 10.
Le candidat indiquera au début de sa copie les numéros des 2 exercices choisis.
EXERCICE I – ÉTUDES DE MANŒUVRES AVEC UN GYROPODE
Mots clés : description d’un mouvement, mouvement circulaire, deuxième loi de Newton.
Un gyropode est un véhicule électrique monoplace constitué d’une plateforme munie de deux roues et d’un manche de conduite (figure 1).
EXERCICE II – UTILISATION D’UN AVERTISSEUR SONORE
Mots clés : phénomènes acoustiques
Un gyropode, véhicule électrique monospace (figure 1), est équipé d’un avertisseur capable d’émettre un signal sonore de fréquence 500 Hz et d’une puissance sonore de 80 mW.
Lors de son utilisation, le niveau d’intensité sonore mesuré à 1,0 m devant le véhicule est de 100 dB.
EXERCICE III – L’INTÉRÊT ÉNERGETIQUE D’UNE PAC
Mots clés : bilans énergétiques, premier principe de la thermodynamique, transfert thermique, travail
Avant la commercialisation d’une pompe à chaleur (PAC), le bureau d’étude d’une entreprise de chauffage étudie son fonctionnement et ses performances.
Une PAC est un dispositif technique destinée à assurer le chauffage d’un habitat à partir d’une source externe (l’air, le sol ou l’eau) dont la température est inférieure à celle du système à chauffer. La PAC assure le transfert thermique d’un milieu froid vers un milieu chaud, c’est à dire l’inverse du sens naturel.
Pour fonctionner, la pompe à chaleur reçoit de l’énergie complémentaire. Les PAC consomment donc de l’électricité ou du gaz.