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SCIENCES-PHYSIQUES

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Academic year: 2022

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Texte intégral

(1)

les dossiers

pédagogiques

SEPTEMBRE 2009

POUR RÉUSSIR SON ENTRÉE

EN SECONDE PROFESSIONNELLE (Bac Pro et BEP)

SCIENCES-PHYSIQUES

NOM :...

PRÉNOM : ...

Inspection CRDP

DAFPEN éducation

nationale enseignement supérieur recherche

(2)

Exercice 1 – La voiture : principaux constituants Les tableaux de cette colonne ne sont pas à compléter par l’élève.

1) Une voiture est principalement fabriquée en acier. Quel est le principal composant de l’acier ?

1. R

† Plomb † Cuivre † Fer † Zinc † Aluminium.

1 9 0 2) Dans une revue automobile, on peut trouver les informations suivantes :

Plus la masse d'une voiture est importante, plus l'énergie que doit fournir le moteur pour la lancer ou lui conserver sa vitesse dans la moindre déclivité est importante. C’est un point qui va à l'encontre des économies d'énergie et de la réduction des émissions de CO2 en particulier.

Depuis de nombreuses années déjà, certaines pièces de nos véhicules ont fait place à leurs homologues en matériaux moins denses.

À partir de ce texte, pour préserver l’environnement, faut-il créer des voitures ?

† Plus lourdes

2. I

† Plus légères 1 9 0 3) On donne les masses d’un cm3 de quelques métaux

Métal Masse en grammes

Plomb 11,3

Cuivre 8,9

Fer 7,8

Aluminium 2,7

Par quel métal plus léger peut-on remplacer le fer ?

3. I 1

………. 9 0

4) Associer à chaque métal deux propriétés

† assez difficile à travailler Fer † † facile à travailler

Aluminium † † sensible à la corrosion

4. R

† peu sensible à la corrosion 1 9 0 5) On donne le diagramme suivant :

Matériaux dans l’automobile

Indiquer le pourcentage d’aluminium contenu dans une voiture à partir du diagramme ci-contre :

………

5. I

………

1 9 0

(3)

Exercice 2 – La voiture : chimie et environnement Les tableaux de cette colonne ne sont pas à compléter par l’élève.

1) Le CO2 (dioxyde de carbone) est un des gaz rejetés par les automobiles, responsable de l’effet de serre et de la formation de pluies acides. Cocher les réponses correctes pour cette affirmation : L’augmentation des émissions de gaz à effet de serre :

† n’a pas d’effet sur la planète

6. R

† a pour conséquence le refroidissement de la planète

1

† a pour conséquence le réchauffement de la planète 9 0 2) Les pluies acides peuvent altérer la carrosserie d’un véhicule. Il se forme, entre autre, des ions

ferreux Fe2+.

À partir des informations contenues dans le tableau, indiquer la couleur du précipité obtenu après ajout du réactif dans une solution contenant des ions ferreux Fe2+:

Ions Réactifs Couleur du précipité

Chlorure Cℓ- Nitrate d’argent Blanc

Cuivre Cu2+ Hydroxyde de sodium Bleu

Ferreux Fe2+ Hydroxyde de sodium Vert

7. I

Couleur du précipité : ………... 1 9 0

3) La batterie d’accumulateurs du véhicule contient une solution diluée d’acide sulfurique. On rappelle :

pH

1 7 14

De plus en plus acide Neutre De plus en plus basique

Donner un intervalle possible pour le pH de l’acide sulfurique (cocher la bonne réponse).

8. R 1 9 0

† 1 < pH < 7 † pH = 7 † 7< pH < 14

4) Quelques gouttes de cet acide versées sur une bandelette de papier pH donnent une couleur rouge orange. Donner une valeur plus précise de la valeur du pH.

pH = ……….

9. I 1 9 0

(4)

5) Lorsque la batterie marque des signes de faiblesse, il est possible de « refaire le niveau » en ajoutant de l’eau. Cocher la bonne réponse :

Les tableaux de cette colonne ne sont pas à compléter par l’élève.

La solution diluée d’acide sulfurique devient :

10. R

† basique † plus acide † moins acide † devient neutre

1 9 0 6) Cocher la bonne réponse :

11. A Après cet ajout d’eau, le pH † diminue † reste constant † augmente

1 9 0 7) Sur la plaque signalétique d’une batterie apparaît le pictogramme suivant :

Indiquer la signification de ce symbole en cochant la réponse correcte.

12. R

† inflammable † irritant † polluant † corrosif † explosif 1 9 0 Exercice 3 – La voiture : fonctionnement électrique

La batterie d’accumulateurs d’une voiture est alimentée par un alternateur. L’alternateur transforme une partie de l’énergie mécanique fournie par le moteur en énergie électrique. L’autre partie constitue l’énergie perdue (chaleur).

1) Avec les mots : énergie mécanique, énergie électrique et énergie perdue, compléter le schéma suivant :

………

2) Avant d’être stocké dans la batterie d’accumulateurs, le courant électrique produit par l’alternateur est de type alternatif. Compléter les pointillés sous chaque oscillogramme avec les mots continu et alternatif.

Alternateur

………

13. R

……… 1 9 0

14. R 1 9 0 Courant ……… Courant ………

(5)

3) La lampe correspondant au « feu anti- brouillard arrière » semble grillée. En la démontant, on peut lire : 12 V – 15 W. Compléter le tableau concernant les caractéristiques de cette lampe.

Les tableaux de cette colonne ne sont pas à compléter par l’élève.

Grandeur Unité

4) Calculer, en ampère, l’intensité du courant traversant la lampe. On rappelle : P = U×I

………...

5) Finalement, c’est le fusible qui est à changer. Parmi les calibres proposés 1 A, 2 A et 5 A, cocher, en justifiant, celui qui convient.

† 1 A † 2 A † 5 A

………...

6) Calculer l’énergie dissipée, en Wh, par la lampe de 15W pendant une durée de 3 heures.

On rappelle : E = P×t

………...

7) Convertir 45 Wh en joules. (On rappelle que 1 Wh correspond à 3600 J)

………...

Exercice 4 – La voiture : sécurité routière

1) Un automobiliste roule à une vitesse de 90 km/h sur une route de campagne, aperçoit un obstacle à 70 m et freine.

Lors de ce freinage, son énergie cinétique † augmente † diminue † ne varie pas 2) On donne les distances de freinages DF sur route sèche dans le tableau suivant :

Vitesse (km/h) 50 90 110 130

DF (m) 14 52 78 109

Indiquer, à partir des données du tableau, la distance de freinage DF pour une vitesse de 90 km/h.

DF = ………… m

3) La distance d’arrêt DA du véhicule est la somme de la distance de réaction du conducteur DR et de la distance de freinage DF. Calculer la distance d’arrêt DA du véhicule pour une distance de réaction DR de 25 m.

………...

4) La voiture évitera-t-elle l’obstacle situé à 70 m? Justifier

………...

15. R 1 9 0

1,25 A Intensité Ampère

12 V 15 W

16. R 1 9 0

17. A 1 9 0

18. R 1 9 0

19. R 1 9 0

20. R 1 9 0

21. I 1 9 0

22. R 1 9 0

23. A 1 9 0

(6)

5) La vitesse excessive est souvent responsable de nombreux accidents. Les tableaux de cette colonne ne sont pas à compléter par l’élève.

À l’aide de l’expression de l’énergie cinétique (EC = 2 2

1mv ), si la vitesse est multipliée par deux, préciser comment évolue l’énergie cinétique (cocher la bonne case).

24. A 1 9 0

† Elle est divisée par 2 † Elle est multipliée par 2 † Elle est multipliée par 4

Exercice 5 – La voiture : de la Terre à la Lune

1) On a représenté sur le graphique suivant le poids en fonction de la masse sur la Terre.

0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 0

1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 10000 11000 12000 13000

poids en N

masse en kg

Déterminer, à l’aide du graphique, la masse d’une voiture de poids 11 000 N. Laisser les traits de

construction apparents. 25. R

m = ………kg 1 9 0

2) Préciser avec quel appareil on mesure une masse (cocher la bonne réponse).

26. R 1 9 0

† Un dynamomètre † Une balance † Un manomètre † Un multimètre 3) Sur la Lune, la voiture aurait une masse † identique

† plus grande 27. R

† plus petite 1 9 0

(7)

Tableau des capacités : PARTIE SCIENCES

Tableau des capacités et des compétences Items

Capacités Composantes évaluée Sécurité Chimie Electricité Mécanique S’informer

Recenser l’information.

Mettre en relation les informations.

2) 5) 7) 3) 9)

21)

Réaliser

Choisir une méthode et un outil adapté.

Transcrire une information dans un autre mode de représentation.

Exécuter un calcul, une mesure, un graphique.

Appliquer une connaissance de base. 12)

8)

1) 4) 6) 10)

13) 16) 18) 19)

14) 15)

26) 25) 22) 20) 27) Apprécier

Contrôler la vraisemblance d’une proposition.

Justifier un résultat à partir

d’éléments donnés 11) 17)

24) 23)

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