Bac Général
Classe : Terminale
Centre d’examen : Métropole
Matière : Sciences de l’ingénieur
Année : 2021
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 : 21-SCIPCJ2ME3
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 : VÉHICULE PROTOTYPE ÉCODARK
Le « Challenge ÉducÉco » est une compétition automobile, organisée en France depuis 2009 par l’Association pour le Développement d’Épreuves Éducatives sur l’Écomobilité (AD3E). Ce challenge est basé sur les économies d’énergie liées à l’usage des véhicules.
Son objectif est de parcourir le plus de kilomètres avec la plus faible quantité d’énergie possible, sur des véhicules innovants.
Sous-partie 1 – obligatoire : Présentation du véhicule prototype « ÉcoDark »
L’objectif de cette sous-partie est d’identifier les performances attendues du véhicule prototype ÉcoDark ainsi que la structure de sa chaîne de puissance.
Sous-partie 2 – choix 1 : Réduire la consommation énergétique du véhicule
L’objectif de cette sous-partie est de modéliser le véhicule en situation de course réelle afin de déterminer les paramètres qui influent sur sa consommation et de valider les performances du moteur électrique choisi.
Sous-partie 3 – choix 2 : Réduire la consommation énergétique du véhicule
L’objectif de cette sous-partie est d’évaluer les performances du logiciel permettant de renseigner le pilote sur la consommation électrique et la vitesse du véhicule.
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) – En orbite autour de la Lune
Mots-clés : repère de Frenet ; deuxième loi de Newton ; mouvement circulaire ; loi de Kepler.
Le 16 juillet 1969, la fusée Saturne V quitte Cap Canaveral (USA). Quelques heures plus tard, trois astronautes se retrouvent dans le module de commande CSM, arrimé au module lunaire LM « Eagle ».
EXERCICE B (10 points) – Isolation thermique
Mots-clés : flux thermique ; résistance thermique ; loi de Newton.
Depuis le 1er Janvier 2021, une loi sur les nouvelles habitations est rentrée en vigueur : la loi RT 2020 qui remplace la loi RT 2012.
« L’objectif de la RT 2020 est fixé : toute nouvelle construction devra produire davantage d’énergie qu’elle n’en consomme. Cet objectif repose sur le principe des bâtiments à énergie positive (BEPOS). Ces logements affichent une consommation énergétique minimale qui sera, par la suite, compensée par le recours aux ressources renouvelables. Cette RT 2020 cible le zéro gaspillage énergétique et la production d’énergie. »
Extrait de https://www.les-energies-renouvelables.eu/conseils/reglementation-thermique2012/lobjectif-de-la-reglementation-thermique-2020/
EXERCICE C (10 points) – Appareil photographique
Mots-clés : propriétés des ondes lumineuses.
Lorsqu’un photographe souhaite avoir une grande profondeur de champ, pour
photographier un paysage par exemple, il peut réduire l’ouverture du diaphragme.
La réduction du diamètre du diaphragme met en évidence un
phénomène optique lié au caractère ondulatoire de la lumière.
Ainsi, la mise au point sur un objet ponctuel ne forme pas une
image ponctuelle sur le capteur.