Bac Général
Classe : Terminale
Centre d’examen : Métropole
Matière : Sciences de l’ingénieur
Année : 2025
Session : Remplacement
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 : 25-SCIPCJ1ME3
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 d’assistance à la mobilité
Il est parfois difficile pour une personne souffrant d’un handicap moteur ou victime d’un accident de se déplacer à l’intérieur de son habitat. Les fauteuils roulants classiques sont généralement encombrants et ne passent pas forcément partout.
Une société a conçu un système qui permet de transformer une chaise quelconque en un fauteuil roulant d’intérieur : le robot d’assistance à la mobilité. Ce système présente trois avantages par rapport à un fauteuil roulant classique (figure 1) : il permet de choisir une chaise confortable, il est beaucoup plus fin et peut donc passer partout ou presque et il permet de se lever plus facilement. De plus, ce robot d’assistance propose une autonomie accrue par rapport au fauteuil roulant classique motorisé.
Sous-partie 1 : Validation du dispositif d’aide à la verticalisation
Pour aider la personne à se lever sans trop d’efforts, les concepteurs du robot d’assistance ont utilisé un vérin électrique qui agit sur l’inclinaison du repose-pieds et qui surélève également l’arrière de l’assise (figure 4).
L’utilisateur incline la chaise à l’arrêt, en agissant sur la télécommande. Cette action commande alors un vérin électrique qui abaisse la roulette arrière (figure 5).
Sous-partie 2 : Validation du réglage de la vitesse de déplacement
L’objectif de cette sous-partie est de vérifier que le robot d’assistance atteint les vitesses annoncées par le constructeur.
Le robot d’assistance est équipé de deux boutons qui donnent la possibilité de choisir parmi 5 niveaux de réglage de vitesse (figure 7).
Sous-partie 3 : Validation et affichage de l’autonomie
L’objectif de cette sous-partie est de vérifier que l’autonomie indiquée par le constructeur est correcte et d’élaborer une solution programmée permettant d’indiquer à l’utilisateur qu’une recharge est nécessaire.
Une étude a montré que lors d’un déplacement à l’intérieur d’une maison, l’utilisateur du robot d’assistance à la mobilité parcourt en moyenne des tronçons d’une distance de 3 m.
La figure 11 représente des relevés de puissance consommée par le robot sur une distance de 3 m. Il existe au démarrage un pic de puissance qui correspond à la mise en mouvement du robot lors de la phase d’accélération.
Partie 2 : Sciences physiques
EXERCICE A : Transition énergétique
Un propriétaire réalise un logement parallélépipédique et installe vingt panneaux photovoltaïques sur le toit pour en assurer l’alimentation électrique.
EXERCICE B : Les satellites artificiels : Météosat
Les satellites artificiels de la Terre sont dédiés à l’observation, aux télécommunications ou à la recherche. Les satellites Météosat forment une constellation de cinq satellites météorologiques. Leurs mouvements sont synchronisés sur celui de la Terre : ils observent donc constamment la même zone de la surface terrestre. Pour cela ils sont situés sur une orbite circulaire particulière, qualifiée de géostationnaire. Ils sont aujourd’hui remplacés par les satellites Météosat Seconde Génération (MSG).