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Annales Bac 2016 corrigés Sujets et Physique-Chimie Obligatoire + Spécialité T erm Frédérique de La Baume-Elfassi Professeure agrégée PTitre_AnnalesPhysChimieTleS_2016_EP2.indd 1 09/07/2015 08:11 Conception graphique de la couverture Alain Vambacas Ligne graphique de l’intérieur Jehanne-Marie Husson Réalisation Schémas : Lasergraphie Mise en pages : Lasergraphie www.hachette-education.com ISBN : 978-2-01-270851-8 © Hachette-Livre 2015, 58, rue Jean Bleuzen, CS 70007, 92178 Vanves Cedex. Tous droits de traduction, de reproduction et d’adaptation réservés pour tous pays. P001-017_9782012708518.indd 2 10/07/2015 16:50 AVANT-PROPOS Chère lectrice, cher lecteur Vos objectifs de cette année sont doubles : réussir votre bac et vous préparer aux études supérieures. Cet ouvrage a l’ambition de vous y aider ! Pour réussir, votre travail tout au long de l’année doit poursuivre deux objectifs : premièrement, acquérir les connaissances et les méthodes utiles à l’examen et à la poursuite d’études supérieures ; deuxièmement, connaître et maîtriser l’épreuve qui vous attend au baccalauréat. C’est pourquoi vous trouverez dans ce recueil deux types de sujets : d’une part, des sujets de bac 2015, 1 et 2, de bac 2013 et 2014, 9 à 17, et, d’autre part, des sujets originaux, 3 à 8. Pourquoi deux sortes de sujets ? Les « vrais » sujets du bac sont évidemment un outil d’entraînement pour les épreuves d’écrit. Cependant, non seulement ils ne couvrent pas la totalité du programme, mais de plus, dans une même partie, ils n’en abordent pas tous les aspects. Aussi, pour un entraînement complet, des sujets originaux approfondissent tous les types d’approche qui pourraient être proposés autour d’un thème. Comment ont été conçus les sujets de cet ouvrage ? Les sujets de bac 2013 à 2015 sont ceux donnés aux candidats lors des sessions 2013 à 2015. On y trouve donc logiquement soit des exercices qui ciblent un point très précis, soit au contraire des exercices qui survolent une partie. Les sujets originaux proposent plutôt une exploitation approfondie du thème abordé et des documents qu’il contient. C’est pourquoi, à partir d’une série de documents, le lecteur pourra trouver des questions d’analyse et de synthèse d’informations, mais aussi des exploitations théoriques qui permettent de les comprendre et de les exploiter. Par ailleurs, deux sujets sont proposés sans calculatrice, pour s’entraîner au calcul rapide. Ainsi, le lecteur est certain de trouver dans l’ouvrage un éventail très riche d’approches, de thèmes, de connaissances, de méthodes couvrant la totalité du programme. Comment exploiter les exercices proposés ? En phase d’apprentissage, il est plus intéressant de travailler sur un exercice de sujet original afin de faire le tour d’une question. Il ne faudra pas s’étonner, en début d’année, de passer plus de temps qu’indiqué sur un sujet ou un exercice. Il est pertinent, dans une première approche, de se consacrer à améliorer, soit ses compétences « extraire et exploiter », soit ses compétences de maîtrise des connaissances théoriques et des techniques mathématiques. Dans le premier cas, on pourra alors admettre certains résultats des questions théoriques (aucune partie n’est « bloquante », certains résultats clefs se trouvant dans les questions elles-mêmes), alors que, dans le second cas, on s’attachera au contraire à résoudre parfaitement ces parties, quitte à survoler les questions plus littéraires. À l’approche d’un contrôle ou de l’examen, on essaiera de mettre en œuvre simultanément l’ensemble de ces compétences, en travaillant sur la totalité de l’exercice choisi. Parallèlement, il sera temps de travailler sur un sujet réel pour en comprendre les modes de fonctionnement et vérifier que l’on est prêt. Enfin, pour ceux qui se destinent à des études scientifiques ou présentent des concours, il est conseillé de travailler à fond tous les sujets en temps véritablement limité ! Il ne faut pas hésiter à refaire plusieurs semaines plus tard un exercice ou un sujet qui avait posé des difficultés. Il est toujours encourageant de se rendre compte que l’on progresse ! Pour conclure, il faut essayer de faire les exercices « pour de vrai », au calme, en les rédigeant au propre et en résistant à la tentation de regarder le corrigé, avant d’avoir fait l’effort de chercher par soi-même. 3 P001-017_9782012708518.indd 3 10/07/2015 16:50 AVANT-PROPOS Que trouve-t-on dans les énoncés des sujets originaux ? Les contenus du programme (qui aborde de nombreuses notions) sont traités au moins une fois (et souvent plusieurs fois) dans les sujets originaux. De nombreux documents sont issus de sites ou d’ouvrages scientifiques sérieux et leur simple lecture constitue déjà un moyen d’enrichir sa culture scientifique. Les thèmes scientifiques choisis sont souvent en lien avec la physique moderne, mais aussi avec l’histoire des sciences ou l’actualité. L’accès aux documents a été facilité (par leur numérotation, par exemple) et d’autant plus guidé qu’ils étaient nombreux ou complexes. Pour une meilleure lisibilité, les documents ou données ont été placés en fin d’exercice, sous la dénomination « annexes ». Certains sujets de bac suivent la même logique, pratique pour travailler le jour de l’examen en séparant, sur la table, les questions des documents. Si quelques exercices des bacs 2012 ou 2011 ont été adaptés, la plupart des exercices proposés sont originaux. Que trouve-t-on dans les corrigés ? Les corrigés sont rédigés avec soin, pour aider à la compréhension. On n’exigera pas nécessairement une rédaction aussi approfondie le jour du bac, mais s’y entraîner ne peut qu’être profitable. Par ailleurs, ils sont émaillés de conseils, rappels de cours ou commentaires (sur fond coloré) qui ont pour but d’aider à comprendre le sujet, à rappeler les connaissances et les méthodes utiles, ainsi que les pièges à éviter. Ils servent aussi à éclairer le candidat sur les questions scientifiques abordées dans les sujets. Dans les sujets 2013 à 2015, on trouvera également des commentaires sur ce qui est attendu dans tel ou tel type de question, ainsi que des rectifications d’erreurs ou d’imprécisions qu’ils pourraient contenir. Et la spécialité ? Le programme de spécialité est un ensemble de thèmes sur lesquels réfléchir à partir des contenus du tronc commun. On trouvera un exercice de spécialité à la fin de certains sujets. Ils pourront toujours remplacer l’exercice 3 de n’importe quel autre sujet. Leurs corrigés sont évidemment traités avec la même logique et le même soin que les autres. Comment trouver un exercice sur un thème donné ? Ce programme incite à construire des sujets qui abordent simultanément plusieurs parties du programme. C’est pourquoi le tableau récapitulatif (pages 12 à 15) résume l’ensemble des contenus de chaque exercice (ils sont aussi rappelés en début d’énoncé). Ainsi, le lecteur verra rapidement si tel exercice traite de questions déjà abordées ou non en classe. Un second tableau (pages 10 et 11) décline les sujets en fonction des sous-titres du programme. Et pour conclure… Le lecteur se rendra compte rapidement que, même si de nombreux concepts sont rappelés ou indiqués dans les documents, il est souvent plus efficace de les maîtriser a priori. On ne négligera donc pas d’apprendre les définitions, le vocabulaire, les formules, les ordres de grandeurs et, bien sûr, les lois physiques, ainsi que les méthodes de résolution et de raisonnement vues en classe. Si les sujets du bac permettent de se tester, ils ne sauraient répondre à un apprentissage complet. C’est pourquoi les questions posées dans les sujets originaux entraînent le lecteur à chercher et analyser l’information, mais aussi à structurer ses connaissances et à construire les modèles théoriques permettant de les comprendre, puis, aussi souvent que possible, à formuler des hypothèses étayées ou à rédiger des conclusions pertinentes. C’est la démarche que doit adopter tout physicien, qu’il soit apprenti ou confirmé ! J’espère que ces annales vous permettront non seulement de vous préparer efficacement à l’examen et à l’entrée dans l’enseignement supérieur, mais réussiront aussi à éveiller ou à confirmer votre goût de la physique. Je vous souhaite à tous une brillante réussite ! L’auteure « La connaissance s’acquiert par l’expérience, tout le reste n’est que de l’information. » Albert Einstein (1879-1955) 4 P001-017_9782012708518.indd 4 10/07/2015 16:50 MODE D’EMPLOI Le temps de réalisation conseillé pour chaque exercice. SUJET 2 Durée indicative - Lecture rapide de résolution : de annexes : 10 min l’énoncé, choix de l’ordre des exercices, repéra - Exercice 1 : ge des 1 h .40 min. - Exercice 2 : 45 min. - Exercice 3 : 45 – Spécialité exercimin. ce 3 : 45 min. - Relecture : 10 min. Thèmes des exerci ces : - Exercice 1 : chute - Exercice 2 : alcool libre, interférences, capteu r, incertitudes. s, degré d’une - Exercice 3 : boisson, dosage couple par spectrophoto - Spécialité exerci s acide/base, pK , dosag métrie. e pH-métrique A , incertitudes. Kohlrausch (conduce 3 : salinité, masse volum ique, densité, loi ctimétrie). de L’usage de la calculatrice électr onique est autori sé. ExErcicE 1 (10 points) Détail du thème abordé dans chaque exercice. Prévision des séism es par gravimétr La prévision des ie séismes demeu re un défi majeu nouvelle voie de r posé aux géoph recherche utilisa ysiciens. Une nt la gravimétrie ments de terre à moyen terme pourrait prédir e les tremble(2-3 ans). En effet, mis en évidence des études scienti une variation anorm fiques ont le déclencheme ale du champ de nt d’un séisme . Ainsi, il est nécess pesanteur local précédant instrument qui aire d’avoir à permette une disposition un mesure suffisa champ de pesant mment précise eur local ; c’est de la valeur g le rôle du gravim est étudié ci-aprè du ètre dont le fonctio s. nnement 1. Mesure de g et prévision des séismes Des chercheurs ont réalisé des mesures répété la Chine entre es de g dans différe 1998 et 2005 à ntes l’aide de gravim ètres. Ils ont consta régions de té une varia- Sujet 2 nts) à t géant, 3 (5 poi is roulan ce tapis ERCICE st un tap LITÉ EX océans tie de nent. C’e ller les SPÉCIA une par nt perma r survei connaît nité pou est en mouveme ou froide. On entent La sali ans alim océans chaude des océ des masses u L’eau des globe, d’eaux l’ea s de du ments -chimique t, les mouve l’échelle Gulf Stream. s physico effe ; : le ercice) roulant paramètre océanique. En : dans l’ex sures de au ulation Les me principaux face (non abordé une masse d’e es de circ facteurs sur dense qu’ les modèl régis par trois et descen rants de t est moins u plus chaude r les cou chaude d’eau son de surface pou l’ea au de d’e ant ts sse un mou– les ven ature : une ma uvement ascend entraîne pér mo qui un tem e ce – la raîn dense, ce qui ent froide ; ue s elle est atiq plu froide, s e clim l’eau plu une eau est salé ffement sont dant de s au réchau u. Les océans nité : plu t de cette eau. ent liée – la sali est sûrem la salinité de l’ea descendan ulation : environ vement n de cette circ sures de 10 ans à des me u de plus de l’ea L’évolutio étudiée grâce uis de dep nité être ées est est lancé re et sali et peut llance. e ARGO ement températu . Une de ces bou sont s survei ans donc sou le, le programm s qui s les océ quotidienn à mp rs donnée Par exe ées enregistrent r errance sur tou émettent leu respond ous cor leu les bouées ument ci-dess , 3 000 bou face, au gré de ent sur ulièrem le doc mer en ous. Rég point sur 2011. e ci-dess llite. Chaque septembre dessiné sate ées au 15 ses par bou smi des tran n d’une la positio exercic e 2 (5 points) La cha ptalisatio Sujet 2 Cet exe n rcice se propose Antoine d’é Cha le procéd perfection ptal (1756-183 tudier5518_Suj et02.indd é de 2) dans ner les 41 cha ptalisation vins. son ess ai L’art décrit par 1. Ferme de faire, ntation Jeande gou En 1801, alcooliqu verner Jea e et de en fait un n-Antoine Cha du glucose ptal écr it : « Le placé par des principaux prin car est du glu l’alcool qui car actères, il disp cipe sucré exis te dans ara act cose con le moût* l’action tenu dan érise essentiell ît par la ferment et des ement le s le jus ation et de raisin, dite ferm levures de la vin est . rem » Le sucre peau du ent de form rais mentionné ule 1.1. Rep ation alcooliq ue, produi in, se transforme brute C H résenter la form 1.2. Qu en éthano 6 12 O6 qui, sous ule topolo t également du elle est l. Cet dioxyde la classe gique de 1.3. Écr de carbon te réaction, de l’éthan ire l’éthanol e. ol ? tation alco l’équation de de form la réactio ule brute olique du n de form C2 H O. glucose. ation de 6 2. Ferme l’éthanol ntation lors de Plus loin alcooliqu la fermen, Chapta e du sac tueuse l se réduise précise : « Com charose me le but nt à pro il s’ensuit dui et l’effet de l’autre que la formatio re de l’alcoo de la ferm l, en déc n entation omposant en ajouta […] c’est pou de l’un est tou spirijou r cela qu’ le nt du suc on augmenrs en proportion principe sucré, de sucre re au mo a de la des xviii e sièc gardé son nom ût qui paroît en te à volonté la truction quantité , la cha ma le. ptalisation nquer. » Cet Le suc d’alcool, re te métho ; elle est de d’ajou C12 H O utilisé pour la util isée t chaptalisa 22 . depuis s’écrit : 11 L’équation de la fin du la réactio tion est le sac n de tran cha sformation rose de form ule bru On app C12 H O du saccha elle deg te rose en ré alcooliq22 11 + H2 O → 4 nol pur éthanol C2 H O pré ue d’un + 4 CO 6 vin d °, dire que sent dans 100 le volum 2 mL de dans 100 ce vin. e V (ex On s’in mL de primé en Par exe téresse vin, il y mple, mL) d’é à la qua alcooliq thantité de a 7 mL d’éthanol lorsque d ° = ue d’un saccharos 7, cela vin. pur veut e à ajoute . r pour augmente * Le moû r le deg t désigne ré la dest inés à la d’entres majorité gramme outes, la de salinité s espèces diss me la masse en de mer use la notion com L’eau nombre rendre définie à la de mer. tient de nité est 1. Comp e d’eau 15 °C et –1 . mer con re de 5518 ns. La sali un kilogramm atu _Sujeg.k pér L’eau de s forme d’io 35 t02.ingdd 47 s ues dan », à la tem salinité S de sou normale une elles est dissoutes conten r e me sèd « eau de de 1,0 bar, pos d’espèces le appelée ce ma ren nor e de réfé hériqu atmosp 53 pression mix fermenta ture obtenue aprè tion. s pression ou cuisson de fruits, ou d’au 41 18/07/12 15:04 Une couleur particulière pour chaque exercice. tres prod uits 47 18/07/12 18/07/12 15:05 15:04 Sujet 4 corr igés t02.indd 53 5518_Suje TThébé = r d’où : T (2, 22 .10 5 3 k Thébé = ) = 5,85.10 4 3, 2 .10 6 . s = 16 heu Thébé est res 15 min non seu Jupiter . (comme lement très peti dont la le luminos montrent les t (100 km de vale ité est cert diam conditions ainemen urs du rayon de ètre) mais de rendent qu’une t imp bien ossi sonde se plus gran l’orbite et du plus très proche rapproch ble son observa diamètre de (com de e énormé tion dep de me Si on est uis la Ter pour les ann Jupiter), ment de d’interp à court d’id Jupiter rétation ée, pour l’ob re. Il a donc falleaux). Ces pour ce il faut che server. u attendr rche type de 2.3. On e questio r dans les doc a obtenu n. uments l’expres des éve sion de ntuelle la constan k = G. M J s pistes te de pro 4π 2 . portion nalité à D’où la la questio masse de n 1.6. : Jupiter : M = 4p 2k 4p 2 = J 15 .3,2 La vale G .10 ur obtenu 6,67 .10 = 1,9 .10 27 –11 e est très kg. proche 2.4. La de la vale position ur don «à droite» des lune née par les tabl échelle . La quatrième s doit permettr es : 1,8986 respecté × 10 27 e dans le peut être invi e d’en voir 2 kg. «à sible parc schéma Il est faci e qu’elle gauche » de !). Jup prendre le d’imaginer est derr ière Jup iter et une période l’enchaînem plusieurs pos iter (auc ent des ition s de révo une position s possible lutio 3 Soit T Thébé Sujet 2 ue Atlantiq Nord diée Zone étu Zone A (zone arctique) Zone C chure (embou Zone B du fleuve (mer ne) ée) Amazo Méditerran 31 39 32 e arcs la zon nité dan zone due au e de la sali dans cett olution sur l’év la température othèse 65 ation de une hyp e ent rigé page gm ettr Cor de l’au 3.4. Ém pte tenu tique com ent climatique. réchauffem 35 moyenne Salinité g–1 ) (g.k Corrigés détaillés, et complétés de rappels de cours et de conseils, sur fond coloré. és Corrig séismes iant en te ier la chu particul il fut l’un qu’ n… e1 en étud ne lunette de la anique on des exerCiC prévisi illustré en méc urs, à l’aide d’u lure de la surface faveur e de g et s’est par aille n détaillée l’al arguments en 1. Mesur (1564-1642) des ple. Il a t aux cerfaço san de ilée orta e sim qui app si les 1.1. Gal et le pendul et décrit c). S’oppo ps observé de Jupiter (ce i de Coperni mais s’attira aus son des cor iers à utiliser, s celu erne e portent satellite ciel, comme d’inerti sique mod des prem découvert les L’unité ues du de la phy vrai le principe ue classique. géocentriqouvrit la voie Lune et est èles non il la mécaniq s lesquels de mod son époque, iels dan référentiels de rent e la de entre exempl . Les réfé titudes citera pardes informade l’église transformations de son nom. (on dres si fou du bac cependant ix dans i que les vient aus le jour de cho nom, ains s le texte pro attendu y trouvera une place dan n’est pas ). Le lecteur mérite utilisée aussi long Jupiter ce savant qui pement satellites de sur ndie à nt elop arro les vent disseme Un dév -2 corps et profon m.s sou re. chute des pistes d’ap = 9,81 Ter des valeur g 0) de la tions et des sciences. ement la surface (niveau e n’étant e l’histoir le, la Terr lieu sont ise général à la c le logie loca e, on util it de la valeur de la géo à la surface ave terminal ude et g s). 1.2. En à 10 m.s-2 . Il s’ag de latit pôle la ns 112 e end de variatio 9,83 m.s-2 aux 9,8 voir à de g dép ogène. Les valeur uateur ment hom -2 à l’éq que la vertie : Notons boule parfaite-2 (de 9,78 m.s e puis con m.s -2 Dans cett -2 tableau pas une -7 m.s . res à 0,05 m.s5518. _sujeatifs est dans le inférieu s l’unité ific t04.indd 112 ité est lue -2 = 6,0.10 imale dan chiffres sign n de grav 10-6 × 10 de ième déc variatio 60. nombre à la huit 1.3. La = 60 µGal = son ond Dg -2 , corresp la virgule, 0-8 m.s 1 chiffre avant × 1 1 c 1.4. s’écrit ave précision. e unité g avec cett donc 9 s observé s. Il est plus délicat es par d’es Galilée, en tena sayer de com nt com pte des Schémas en couleurs. Europe Ganymè de lo Callisto (occ par Jupi ulté ter) Terre 18/07/12 17:06 18/07/12 15:05 56 56 t02.indd 5518_Suje 5 P001-017_9782012708518.indd 5 10/07/2015 16:50 SOMMAIRE Avant-propos..................................................................................... Mode d’emploi. ................................................................................. 3 5 Se préparer à l’épreuve du Bac Tableau des exercices par titre du programme........................................ Tableau des contenus par exercice........................................................ Les règles d’or de la réussite au bac de physique-chimie......................... L’épreuve de physique-chimie au baccalauréat S + petit lexique. ............. Classification périodique..................................................................... Sécurité............................................................................................. 10 12 16 17 18 19 S’entraîner sur les sujets d’écrit Les sujets de 2015 sont présentés et corrigés en page 21. SUJET 1 France métropolitaine – Juin 2015................................... 21 Exercice 1 : L es trois records de Félix Baumgartner........................... Exercice 2 : De la composition d’un soda à sa consommation............. Exercice 3 : Micro-texturation de surface par un laser femtoseconde. Spécialité – Exercice 3 : Un aspect du réchauffement climatique............ Corrigés ........................................................................................... 21 25 28 31 33 SUJET 2 Liban – mai 2015.............................................................. 43 Exercice 1 : C onstruction d’une maison passive.................................. Exercice 2 : Une piscine naturelle chauffée......................................... Exercice 3 : Thermographie infrarouge. ............................................. Spécialité – Exercice 3 : Autonomie électrique d’une maison passive. .... Corrigés ........................................................................................... 43 46 50 53 56 SUJET 3 Sujet original. .................................................................. 67 Exercice 1 : D u « bang » d’un avion au claquement d’un coup de fouet........................................................... Exercice 2 : Méli-Mélo. ....................................................................... Exercice 3 : Suivi cinétique par conductimétrie.................................. Spécialité – Exercice 3 : Oxygène dissous dans l’eau............................... 67 71 75 78 Corrigés ........................................................................................... 80 6 P001-017_9782012708518.indd 6 10/07/2015 16:50 SOMMAIRE SUJET 4 Sujet original. .................................................................. 91 Exercice 1 : Mesure de la masse de cuivre d’une pièce de monnaie. ... Exercice 2 : Principe et utilisation de lasers........................................ Exercice 3 : Les satellites galiléens de Jupiter..................................... Corrigés ........................................................................................... 91 97 100 104 SUJET 5 Sujet original. .................................................................. 117 Exercice 1 : La numérisation au-delà de l’informatique. .................... Exercice 2 : La synthèse peptidique. ................................................... Exercice 3 : Analyse d’un produit ménager . ...................................... Corrigés ........................................................................................... 117 123 127 131 SUJET 6 Sujet original. .................................................................. 145 ON CE 7 M 8 4 9 5 1 6 2 M X – , % +/ - M 3 0 + π = Exercice 1 : La caféine........................................................................ Exercice 2 : Le cyclotron..................................................................... Exercice 3 : Étude des séismes. ........................................................... Corrigés ........................................................................................... 145 152 155 158 SUJET 7 Sujet original. .................................................................. 171 ON CE 7 9 5 6 2 0 M 8 4 1 3 , M X M – + π = % +/ - Exercice 1 : T out est relatif ?............................................................... Exercice 2 : Solubilité de l’acide benzoïque......................................... Exercice 3 : Diffraction de la lumière.................................................. Spécialité – Exercice 3 : Bon ou mauvais tuyau...................................... Corrigés ........................................................................................... 171 176 180 184 188 SUJET 8 Sujet original. .................................................................. 201 Exercice 1 : C omportement ondulatoire des particules....................... Exercice 2 : La fermentation malolactique dans le vin........................ Exercice 3 : La fibre optique............................................................... Corrigés ........................................................................................... 201 206 210 213 SUJET 9 France métropolitaine – Septembre 2013......................... 227 Exercice 1 : L ’ascenseur spatial. ......................................................... Exercice 2 : L’aspartame..................................................................... Exercice 3 : Le sauna. ......................................................................... Spécialité – Exercice 3 : La quête du grave............................................. Corrigés ........................................................................................... 228 231 236 239 241 7 P001-017_9782012708518.indd 7 10/07/2015 16:50 SOMMAIRE SUJET 10 Pondichéry – Avril 2013.................................................... 259 Exercice 1 : Protons énergétiques........................................................ Exercice 2 : Molécule d’ibuprofène..................................................... Exercice 3 : Pendule simple................................................................. Spécialité – Exercice 3 : Clarinettiste voyageur . .................................... Corrigés ........................................................................................... 259 263 269 271 274 SUJET 11 Liban – Mai 2013.............................................................. 287 Exercice 1 : Acide lactique et médecine animale................................. Exercice 2 : Le rugby, sport d’évitement et de contact........................ Exercice 3 : Le très haut débit pour tous. ........................................... Spécialité – Exercice 3 : L’implant cochléaire......................................... Corrigés ........................................................................................... 287 291 294 297 301 SUJET 12 Amérique du Nord – Juin 2013. ....................................... 313 Exercice 1 : Aspirine et prévention cardiovasculaire........................... Exercice 2 : Station spatiale ISS.......................................................... Exercice 3 : Surfer sur la vague. ......................................................... Spécialité – Exercice 3 : Concert en sous-sol........................................... Corrigés ........................................................................................... 313 319 322 325 330 SUJET 13 Polynésie Française – Juin 2013........................................ 343 Exercice 1 : Composition d’un vin. ..................................................... Exercice 2 : Effet Doppler et astrophysique. ....................................... Exercice 3 : Transmission d’information par fibre optique................. Spécialité – Exercice 3 : À propos de la protection contre le bruit.......... Corrigés ........................................................................................... 343 346 351 353 355 SUJET 14 France métropolitaine – La Réunion – Juin 2013.............. 363 Exercice 1 : Un catalyseur enzymatique, l’uréase................................ 363 Exercice 2 : Principe de fonctionnement d’un GPS............................. 366 Exercice 3 : Saveur sucrée................................................................... 370 Spécialité – Exercice 3 : Comment protéger la coque d’un bateau de la corrosion ?............................................... 373 Corrigés ........................................................................................... 375 SUJET 15 Afrique – Juin 2013.......................................................... 385 Exercice 1 : La télémétrie LASER. ..................................................... 385 Exercice 2 : L’estérification................................................................. 389 Exercice 3 : Le génie des physiciens et des chimistes au service de la mesure du temps..................................................... 393 Corrigés ........................................................................................... 397 8 P001-017_9782012708518.indd 8 10/07/2015 16:50 SOMMAIRE SUJET 16 Liban – Mai 2014.............................................................. 407 Exercice 1 : Du lait au yaourt. ............................................................ Exercice 2 : Les débuts de l’électron en physique................................ Exercice 3 : Quelques alcools de l’industrie chimique......................... Spécialité – Exercice 3 : Tensioactifs....................................................... Corrigés ........................................................................................... 407 411 415 418 420 SUJET 17 France métropolitaine – La Réunion – Juin 2014.............. 431 Exercice 1 : Collisions au LHC. .......................................................... Exercice 2 : D’une odeur âcre à une odeur fruitée.............................. Exercice 3 : Voyage interplanétaire..................................................... Spécialité – Exercice 3 : Le cor des Alpes. .............................................. Corrigés ........................................................................................... 431 435 439 442 445 9 P001-017_9782012708518.indd 9 10/07/2015 16:50 TABLEAU DES EXERCICES PAR TITRE DU PROGRAMME ON CE 7 THÈME Incertitudes Ondes et particules SUJET 1 2 caractéristiques des ondes repésentation spatiale des molécules transformation en chimie organique réaction chimique par échange de proton Énergie, matière, rayonnement du macroscopique au microscopique transfert d’énergie entre systèmes macroscopiques transferts quantiques d’énergie dualité onde-particule 3 2 M X ON CE % 7 +/- π = 6 7 3 3 1 9 5 6 2 0 M 8 4 M – + 3 , M X % +/- M – + π = 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 1 1 1 1 1 3 1 3 3 3 1 3 1 2 3 1 3 1 3 2 3 1 2* 3 3 2 2 2 2 2 1 1 1 1 1 1 2 3 2 3 2 2 1 3 2 1 2 spectres UV-Visible spectres IR spectres RMN du proton Structure et transformations de la matière 1 1 2* Analyse spectrale temps cinématique et dynamique newtonnienne mesure de temps et oscillateur, amortissement temps et relativité restreinte temps et évolution chimique : cinétique et catalyse 5 6 3 , 2 propriétés des ondes Temps, mouvement, évolution 4 1 2 rayonnements dans l’Univers ondes dans la matière détecteurs d’onde et de particules Caractéristiques et propriétés des ondes 3 9 5 2 0 M 8 4 1 2 1 2 1 2 2 2 1 1 2 3 3 2 1 1 2 2 3 2 2 1 1 2 1 2 2 2 2 2 2 2 3 3 1 3 1 1 1 2 1 1 1 2 2 2 2 1 1 1 1 32 31 3 1 2 2 2 1 1 3 2 2 2 2 1 1 1 2 3 1 3 1 1 1 3 1 2 2 2 1 1 2 2 1 1 3 2 2 2 2 2 1 2 2 1 12 2 1,2,3 1 2 3 1 2 3 1 1 1 2 1 13 12 12 1 2* 3 2 2 2 1 3 3 2 1 2 3 3 2 10 P001-017_9782012708518.indd 10 10/07/2015 16:50