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Bac 2014 : les sujets de Physique Chimie (Bac S)

Physique-Chimie : les sujets du Bac S obligatoire et spécialité du mardi 17 juin 2014

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Le LHC, accélérateur de particules, au menu du sujet de Physique chimie du Bac S en 2014

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La physique-chimie est l’épreuve la plus importante du bac S (avec les maths), avec un coefficient 6 ou 8 quand on a choisi la discipline comme spécialité. En tout, l’épreuve dure 4h30 : 3h30 pour l’écrit et une heure de pratique (passée avant le mois de juin, dans son lycée et qui compte pour 4 points).
Le sujet de physique chimie a pour objectif de pousser à la reflexion les candidats et non plus de favoriser le par coeur : cette année le Boson de Higgs, prix nobel de physique en 2013 est à l'honneur du sujet obligatoire, mais aussi la fonction ester et le robot Curiosity et plus insolite : le festival international du cor des Alpes à Haute Nendaz !

Voici dans les grandes lignes des exercices abordés dans les sujets du bac S Physique Chimie

L’usage d’une calculatrice EST autorisé. Ce sujet comporte trois exercices.

EXERCICE I - COLLISIONS AU LHC


Document 1. Le boson de Higgs
Document 2. Le LHC ; une boucle souterraine accélératrice de particules. Sa circonférence est de 26 659 m. Il y règne un intense champ électromagnétique accélérant des paquets de particules chargées positivement, par exemple des protons ou des ions plomb (...)
Document 3. Vitesse et énergie dans le LHC
Dans cet exercice, on se propose d’étudier des modèles théoriques de la physique contemporaine qui ont été utilisés au LHC.

Visuel inclus dans le sujet

EXERCICE II - D’UNE ODEUR ÂCRE À UNE ODEUR FRUITÉE (9 POINTS)


Les esters ont souvent une odeur agréable. On les trouve naturellement dans les fruits dont ils sont souvent responsables de l’arôme. La parfumerie et l’industrie alimentaire utilisent aussi les esters et les obtiennent par extraction ou par synthèse. (...)
On se propose d’étudier les caractéristiques de la synthèse du méthanoate de butyle à partir de l’acide
formique puis d’identifier des esters.
Le candidat utilisera ses connaissances ainsi que les informations fournies en pages 7, 8 et 9.
Document 1. Mécanisme réactionnel de la synthèse du méthanoate de butyle
Document 2. Etude expérimentale de la synthèse du méthanoate de butyle
Pour optimiser cette synthèse, des études expérimentales sont menées dans différentes conditions. La
quantité initiale de butan-1-ol utilisée est celle du protocole. Les résultats sont représentés par les
graphiques ci-dessous. (...)
Document 3. Spectres de RMN du proton de l’éthanoate de méthyle et du méthanoate d’éthyle

EXERCICE III - VOYAGE INTERPLANETAIRE (5 points) - sujet obligatoire


La mission Mars Science Laboratory / Le lancement du robot Curiosity de la mission Mars
Science Laboratory (MSL) a eu lieu le samedi 26 novembre 2011. Il s’est posé sur le sol martien le 6 août 2012. Ce robot transporte du matériel scientifique destiné à l’analyse de la composition du sol et de l’atmosphère martienne.


Visuel inclus dans le sujet

Le but de cet exercice est d’évaluer les conditions à respecter sur les positions relatives de la Terre et deMars lors du lancement du robot Curiosity.
Document 1. Orbite de Hohmann
Document 2. Conditions de rencontre entre Curiosity et Mars

EXERCICE III - LE COR DES ALPES (5 points) - sujet spécialité


Chaque année, au mois de juillet, se déroule le festival international du cor des Alpes à Haute Nendaz, en Suisse. Cet instrument folklorique était jadis utilisé par les bergers pour communiquer entre eux. Un berger, situé au sommet d’une colline (point A sur la carte) joue la note la plus grave de son cor des Alpes. Son instrument a une longueur de 3,4 m.
Pourra-t-on l’entendre à Haute Nendaz si le niveau d’intensité sonore est de 100 dB à un mètre de
l’instrument ?
Document 1. Valeurs de la célérité du son dans l’air en fonction de la température
Document 2. Un instrument à vent : le cor des Alpes

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Gabriel
17.06.2014

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