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1
BACCALAURÉAT TECHNO
Sciences et Technologies de l'Industrie
Épreuve de PHYSIQUE
EPREUVE DU VENDREDI 11 SEPTEMBRE
Durée de l'épreuve : 3 heures
Dès que le sujet vous est remis, assurez
12 pages
L'usage d'une calculatrice est autorisé.
Il est rappelé aux candidats que la qualité de la rédaction, la clarté et la précision
11 12 L sécurité, du capteur automatique des phares 12 12Partie A
Annoncée dès
grammes2) oire des atmosphère C =- O =- H =-A.1QUESTION PRÉLIMINAIR
Pourquoi les véhicules hybrides restent
émission de C
A.2LA COMBUSTION DE LOCTANE
Cette partie se propose de vérifier la production de dioxyde de carbone par kilomètre
a combustion complète dans aide du document0 g.L-,
1 montrer2 2 e Bonus client. 13 12A.3A RÉDUCTION DES GAZ
Pour limiter la production de gaz toxiques (monoxyde de carbone, hydroc il est indispensable ,00évacuation des
) nécessaire ) lorsque la co > 1, riche si < 1. document réponse DR. 14 12ANNEXE A
A 2 AClassement ADEME 2013 des véhicul2 est faible
Les véhicules essence les plus faibles se situent, en 2013, entre 79 et 96g de CO2/km (contre 87 et 98g en 2012) Les véhicules hybrides restent cette année les plus performants avec 79g. Hors hybrides, le modèle essence le plus vertueux émet 94g.Les véhicules Diesel : les 10 premières valeurs d'émissions les plus faibles se situent entre 83 et
94g de CO2/km (contre 86 et 98g en 2012).
Combustion
incomplèteAir (O2)
Carburant
Hydrocarbures imbrulés
Monoxyde de carbone (CO)
Dioxyde de carbone (CO2)
Eau (H2O)
0 0,8 10,9 1 1,1
0,6 0,4 0,2 U (V)A4 Tension fournie par la sonde
en fonction du rapportSonde Lambda
15 12Partie B
B.1DISTANCE DARR
I C C 3 traduit par unenergie cinétique du véhicule égale au travail résistant du F FW F FF =, C étant le
3 Fde freinage
introduisant cette partieB.2E SYSTÈME DAIDE AU FREINAGE
Le système antiblocage des roues (ABS)
16 12Le document
1 2 nce au freinage (servofrein) 17 12ANNEXE B
Lorsqu'une situation oblige un véhicule à s'arrêter, le freinage va s'effectuer en deux phases :
- La phase de réaction, entre le moment où le conducteur voit l'obstacle et celui où il commence
à freiner. La distance de réaction DR parcourue par le véhicule est proportionnelle au temps de
réaction tR du conducteur et à la vitesse v du véhicule. - La phase de freinage, entre le moment où le conducteur actionne les freins et celui où levéhicule s'arrête. La distance de freinage Df parcourue par le véhicule dépend de la vitesse v
du véhicule, de l'état du véhicule (freins, pneus), et de l'état de la route (humide, sèche,
freinage. la nature de la route et l de glissement g (en %) :100u v
Le graphe ci-contr
du moment du couple de freinage et de la stabilité/maniabilité directionnelle du véhicule en fonction du coefficient de glissement.L'axe des ordonnées est orienté selon
les valeurs croissantes sans souci d'échelle v : vitesse du véhicule (m.s-1)R : rayon de la roue (m)
: vitesse de rotation de la roue (rad.s-1) On appellera vitesse périphérique de la roue le produit R. 18 12 B3 B4Pédale de frein Maître-cylindre
L1 = 270 mm
L2 = 30 mm
Piston de
diamètre 20 mmMaitre cylindre
Bloc hydrauliqueCalculateur
électronique
Etrier de
frein RoueAxe de rotation
Pédale de
freinCapteur
de vitesse F 1 F2 L 2 L 1Selon la vitesse de rotation de la roue, le
calculateur électronique module la pression hydraulique de chaque étrier de frein de façon à conserver un coefficient de glissement optimal.Vitesse du véhicule Cycle de régulation
Pression de freinage
Vitesse périphérique de la roue
Les axes sont orientés selon
les valeurs croissantes des grandeurs représentées. Temps 19 12Partie C
Un conducteur peut être soumis à de nombr ticle du document C1 document réponse 1Codocument répons
document réponse110 12
ANNEXE C
C1 C2 C3Indice optique du verre : nVerre = 1,5
: nEau = 1,3 : nAir = 1,0I1 : angle d'incidence
I2 : angle de réfraction
R : angle de réflexion
Il existe un angle limite I1L au-
dessus duOn a alors une réflexion totale.
2 nSouvent couplé au capteur de luminosité, le capteur de pluie est installé en haut du pare-brise. Il
permet de déclencher automatiquement les essuie-glaces et d'adapter la vitesse de balayage endiodes. Celles-ci émettent un faisceau infrarouge, qui se réfléchit sur la surface extérieure de la
vitre. D'autres diodes reçoivent cette lumière infrarouge réfléchie. Si le pare-brise est sec, la
réflexion est totale. , la quantité de lumière réfléchie estdonc moins importante (les gouttes d'eau absorbant une partie de la lumière émise). L'information
est transmise à un calculateur qui adapte en permanence le rythme du balayage à l'intensité de la
pluie. Ce capteur peut aussi commander la fermeture du toit ouvrant et des vitres électriques. : http://www.automobile-magazine.frDiodes
émettrices
Longueur
Diodes
réceptricesPlage de
sensibilité (nm)Pic de
sensibilité (nm)Modèle 1 565 Modèle A 320 à 1000 760
Modèle 2 470 Modèle B 420 à 675 565
Modèle 3 940 Modèle C 430 à 1100 900
Modèle 4 660
Normale
Milieu
1 Rayon incidentMilieu
2Rayon
réfracté Rayon réfléchi I1 I2 RÉlément optique
évitant une déviation
du faisceau incidentÉmetteur
(Diode)Récepteur (Photodiode)
111 12
DOCUMENTS REPONSES A RENDRE AVEC LA
DR1Proportion du mélange (en g) Qualité du
mélange (pauvre / riche / optimal)Valeur de
lambda ()Tension
envoyée au calculateur (en V)Correction sur le
Carburant injecté
(hausse / baisse / maintien) Air Carburant14,7 1
16,1 1,00
1,00 0.9
DR2Domaine visible
400(nm) 800