Spécialité Sciences de l’ingénieur Centres Etrangers Afrique Jour 1 Bac Général Session 2022

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Bac Général
Classe : Terminale
Centre d’examen : Centres Etrangers Afrique
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-SCIPCJ1G11
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 : Tracteur à bagages électrique autonome
Mise en situation
Une entreprise française spécialisée dans la conception et la construction de véhicules autonomes a élaboré un tracteur à bagages autonome (figure 1) qui est notamment utilisé sur les sites aéroportuaires afin d’acheminer des bagages entre les galeries bagages de l’aéroport et l’avion dans lequel ceux-ci doivent être chargés en soute.
Grâce à ses nombreux capteurs et son logiciel de conduite autonome, le véhicule se déplace seul sur l’aéroport dans un souci d’amélioration de performance des flux et de sécurité.

Sous-partie 1 – obligatoire : Assurer la sécurité lors des trajets
L’objectif de cette sous-partie est de déterminer la vitesse maximale admissible à pleine charge et de valider le système de freinage du tracteur à bagages autonome.

Sous-partie 2 – choix A : Autonomie de fonctionnement
L’objectif de cette sous-partie est de déterminer l’autonomie du véhicule, de valider les exigences du cahier des charges fonctionnel et le choix des batteries.

Sous-partie 2 – choix B : Connaître en temps réel la position du tracteur à bagages
L’objectif de cette sous-partie est de proposer une solution permettant au tracteur à bagages de se localiser grâce à une trame GPS.

Partie 2 : Sciences physiques
Vous indiquerez sur votre copie les deux exercices choisis : exercice A ou exercice B ou exercice C.
EXERCICE A – Efficacité d’une gourde (10 points)
Mots-clés : transferts thermiques ; premier principe de la thermodynamique ; évolution temporelle.
Un randonneur part marcher pour la journée. Il emporte avec lui une gourde qu’il remplit d’eau fraiche à ras bord.
La température initiale de l’eau est : θi = 8 °C.
La température de l’air extérieur est : θe = 28 °C.

EXERCICE B – Protection anti-chute (10 points)
Mots clés : chute ; évolution temporelle ; énergie mécanique.
Pour protéger les téléphones des chutes pouvant entraîner une casse de l’appareil, une entreprise a mis au point l’ADCase (Active Damping Case). L’ADCase est une coque de téléphone équipée d’un système d’amortisseurs. Ceux-ci se déploient lorsque le dispositif détecte la chute du téléphone d’une durée supérieure à 300 ms. Ils préviennent ainsi tout dommage sur le téléphone.

EXERCICE C – Nuisances sonores au restaurant (10 points)
Mots-clés : niveau d’intensité sonore ; intensité sonore ; atténuation géométrique.
D’après l’Institut National de Recherche et de Sécurité (INRS), « le bruit constitue une nuisance majeure dans le milieu professionnel. Il peut provoquer des surdités mais aussi stress et fatigue qui, à la longue, ont des conséquences sur la santé du salarié et la qualité de son travail. »