Sciences, Diplome national du brevet, Polynésie septembre 2017.

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Le saut à ski.
 L’épreuve du saut à ski consiste à se laisser glisser le long d’un tremplin puis à progresser dans l’air. Atterrir le plus loin possible dépend de nombreux paramètres : énergie, vitesse, poids… sans oublier la règlementation !

1. Mouvement et énergie (12,5 points)
1.1 En utilisant les repères A, B, C, D et E, indiquer la portion de trajectoire sur laquelle le mouvement est rectiligne.
AB, BC, DE : le skieur glisse sur la piste.
1.2. Au départ, le sauteur est immobile. Entre les points A et C, sa vitesse augmente.
1.2.1. Justifier que l’énergie cinétique du skieur est nulle au départ.
Le skieur étant immobile au départ, sa vitessev  et donc son énergie cinétique ½mv2 sont nulles.
1.2.2. Expliquer sans calcul l’évolution de l’énergie potentielle du skieur entre le point A et le point C.
On choisit le point E comme origine de l'énergie potentielle de pesanteur.
L'altitude hc du point C étant inférieure à celle hA du point A, l'énergie potentielle du skieur diminue entre A et C.
1.3. La valeur de la vitesse en bas du tremplin, au point C, est une donnée importante. Elle peut atteindre la valeur de 25 m/s.
Indiquer à quel autre mode de déplacement correspond cette valeur de la vitesse. Expliquer la démarche en quelques phrases.
25 m / s, soit 25 x3600 = 90 000 m / h ou 90 km / h.
90 km / h est la vitesse caractéristique d'une voiture.

2. Être prêt pour le jour J (3 points)
Après des mois d’entraînement, Arthur et Louis, deux jeunes espoirs du saut à ski français, sont prêts à concourir pour la future Coupe du Monde. L’absorption de sucres est importante lors de la préparation des sportifs. Le sucre commercial a pour formule C12H22O11. L’organisme le transforme en glucose de formule C6H12O6.
Indiquer, en apportant un argument, si la transformation dans l’organisme est de nature chimique ou physique.
Transformation chimique : on passe du saccharose à d'autres corps différents. Il y a une transformation moléculaire..



3. La réglementation sur le poids minimal (7 points)
Afin de préserver la santé des sauteurs, tentés d’être toujours plus légers, la Fédération Internationale de ski (FIS) a introduit en septembre 2004 une nouvelle règlementation dont un extrait figure sur le document 3.
En application de cette règlementation, les juges ont interdit à l’un des deux jeunes espoirs français de participer à la première épreuve.
À l’aide des documents 3 et 4, identifier le sauteur pénalisé. Préciser la démarche.
Pour mémoire, un objet de masse 1 kg a un poids de 9,8 N.
Taille du sauteur (cm)
Poids minimal ( N)
160
529
170
598
180
666
190
745
Louis : taille 180 cm pour une masse m = 68,1 kg soit un poids P = 68,1 x9,8 ~667 N.
Arthur : taille 170 cm pour une masse m = 60,8 kg, soit un poids P = 60,8 x9,8 ~596 N.
Cette valeur est inférieure à 598, Arthur ne sera pas autorisé à sauter.

SVT.
Dopage et EPO.
Afin d’optimiser la production d’énergie électrique du panneau photovoltaïque, déterminer à l’aide du document 2 l’angle d’inclinaison du panneau photovoltaïque permettant de produire une énergie électrique maximale.
1. Justifier que l’EPO est une hormone. (5 points)
Une hormone est une substance chimique produite par un organe et libérée dans le sang pour agir sur des cellules cibles.
L'EPO est produite naturellement par les reins ; libérée dans le sang, elle stimule la production de globules rouges par la moelle rouge.
Evolution sur 5 années de l’hématocrite de 2 sportifs suivants le même stage d’entrainement. L’hématocrite est exprimé en pourcentage. (D’après l’agence mondiale anti-dopage) .

2. Déterminer pour chaque sportif entre quelles valeurs (minimale et maximale) varie l’hématocrite de la première à la cinquième année de mesures. (5 points).
Sportif 1 : entre 39 et 50 %.
Sportif 2 : entre 49 et 51 %.


3. Déterminer si l’un ou les deux sportifs sont dopés à l’EPO. On attend une réponse sous la forme d’un texte argumenté. (12,5 points).
Chez un individu sain, l’hématocrite garde une valeur stable située aux alentours de 45 % en moyenne.
Le taux d'hématocrite  du sportif n°2 reste stable autour de 49 %. Il n'est pas dopé à l'EPO.
Le taux d'hématocrite du sportif n°2 augmente d'environ 20 % de la deuxième à la quatrième année, puis revient stable la cinquième année : on peut suspecter un dopage au cours de la troisième et de la quatrième année.



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