Bac Général
Classe : Terminale
Centre d’examen : Métropole
Matière : Sciences de l’ingénieur
Année : 2023
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 : 23-SCIPCJ1ME1
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 : Robot anti-incendie
La société EmiControls produit un robot anti-incendie dénommé Turbine Aided Firefighting (TAF35). Il est contrôlé à distance par un opérateur à l’aide d’un pupitre de commande.
Le TAF35 est constitué d’une turbine Magirus portée par un tracteur à chenilles (figure 1).
La turbine de projection de l’eau est contrôlée par deux chaînes de puissance : une chaîne dite « d’élévation » et une chaîne dite « d’inclinaison ».
Sous-partie 1 : Comment assurer la stabilité du véhicule ?
L’objectif de cette sous-partie est de réaliser un programme de mise en sécurité du TAF35 afin d’éviter le basculement du véhicule dans certaines situations critiques.
Sous-partie 2 : Comment assurer l’élévation de la turbine ?
L’objectif de cette sous-partie est de valider la solution technique qui permet de réaliser l’élévation de la turbine.
Sous-partie 3 : L’autonomie du système est-elle assurée ?
L’objectif de cette sous-partie est de vérifier que le moteur diesel délivre assez de puissance et assure une utilisation du TAF35 compatible avec les 7 heures annoncées par le constructeur.
Partie 2 : Sciences physiques
EXERCICE A – Forces aérodynamiques sur un volant de badminton (10 points)
Les performances sportives donnent lieu à de nombreuses analyses scientifiques afin de les améliorer.
L’analyse vidéo et la chronophotographie sont des outils utilisés par de nombreux entraineurs pour analyser et améliorer les performances de leurs athlètes.
EXERCICE B – Étude thermique d’un méthanier (10 points)
Le transport de gaz liquéfié par méthanier présente des défis technologiques. En effet, en dépit de l’excellente isolation thermique des réservoirs des méthaniers transportant le Gaz Naturel Liquéfié (GNL) à température cryogénique, les transferts thermiques entre les cuves et leur environnement engendrent une évaporation du GNL. Ce gaz d’évaporation doit être relâché afin d’éviter l’apparition de surpressions qui pourraient endommager la structure du méthanier.